• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2019 年度 実績報告書

細胞質・細胞核の温度センシング機構の解明

計画研究

研究領域温度を基軸とした生命現象の統合的理解
研究課題/領域番号 15H05929
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

今本 尚子  国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 主任研究員 (20202145)

研究期間 (年度) 2015-06-29 – 2020-03-31
キーワード核―細胞質間輸送 / 熱ストレス / Hikeshi / Importin / 温度制御実験 / 熱ショックタンパク質Hsp70
研究実績の概要

Hikeshiは、39.9℃という生理的温度で分子シャペロンHsp70を核に運ぶ。最終年度は、温度上昇でHikeshi輸送が駆動するメカニズムの解析に集中した。Hikeshi(野生型と疾患点変異タンパク質)とHsc70(HSPA8)それぞれを大腸菌で発現させたリコンビナントタンパク質を完全精製して解析に用いた(両タンパク質はin vitro輸送再構築で活性を持つ)。thermal shift assayを用いて、それぞれのタンパク質の熱安定性と構造変化を調べたところ、Hsc70のTm値はATP添加時61.0 ℃、ADP添加時58.2 ℃、HikeshiはTm値58.1 ℃であることがわかり、一般的な熱ストレス温度(39-45 ℃)ではHsp70とHikeshiはともにタンパク質構造が安定であることがわかった。一方で、疾患点変異HikeshiのTm値が低く、熱安定性が失われていることがわかった。
精製Hsp70とHikehsiタンパク質を用いてpull down assayを行った結果、他タンパク質を加えなくても、25 ℃から45 ℃にかけた温度上昇に伴って強く結合していくことがわかった。これはこれまでの解析では予想していなかった結果であった。両タンパク質が結合する温度を詳細に解析すると、細胞内でHsp70が核に移行する温度と一致した。結合の条件検討を行った結果、結合にはATPと疾患変異部位であるHikeshiの疎水ポケットに相互作用すると考えられる界面活性の両方が必要であることがわかり、Hsp70との結合にHikeshi疾患変異部位である疎水ポケットが関与する可能性が示唆された。
また、Importin alphaの中で熱安定性の高いサブファミリーと低いサブファミリーを発現する安定発現細胞株を樹立し、温度以前的に核に集積していくタンパク質を解析できる実験系を構築した。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Nuclear import of IER5 is mediated by a classical bipartite nuclear localization signal and is required for HSF1 full activation2020

    • 著者名/発表者名
      Yamano Shotaro、Kimura Makoto、Chen Yu、Imamoto Naoko、Ohki Rieko
    • 雑誌名

      Experimental Cell Research

      巻: 386 ページ: 111686~111686

    • DOI

      10.1016/j.yexcr.2019.111686

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Editorial overview: Cell nucleus2019

    • 著者名/発表者名
      Imamoto Naoko、Larson Daniel
    • 雑誌名

      Current Opinion in Cell Biology

      巻: 58 ページ: iii~iv

    • DOI

      10.1016/j.ceb.2019.06.004

    • オープンアクセス
  • [学会発表] Analysis of Function of Hikeshi2019

    • 著者名/発表者名
      Naoko Imamoto
    • 学会等名
      NT Nucleocytoplasmic Transport “Airlie” meeting.
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Hikeshiが担うHsp70の核内機能の解析2019

    • 著者名/発表者名
      今本尚子、小瀬真吾
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会 福岡国際会議場
  • [学会発表] Importin α ファミリーによる温度依存的な核-細胞質間輸送制御2019

    • 著者名/発表者名
      小川 泰、 今本尚子
    • 学会等名
      第19回日本蛋白質科学会年会・第71回日本細胞生物学会大会
  • [学会発表] 細胞核・細胞質の温度センシング機構の解明2019

    • 著者名/発表者名
      今本尚子、小瀬真吾、小川泰
    • 学会等名
      新学術領域研究「温度生物学」 2019年 夏の班会議
  • [学会発表] Hikeshiによる分子シャペロンHSP70核輸送とその機能2019

    • 著者名/発表者名
      小瀬真吾
    • 学会等名
      第14回日本臨床ストレス応答学会大会
  • [学会発表] 「熱ショックタンパク質Hsp70の核内輸送を担うHikeshiの機能 細胞質の温度センシング機構の解明」2019

    • 著者名/発表者名
      今本尚子、小瀬真吾、小川泰
    • 学会等名
      新学術領域研究「温度生物学」 2019年 冬の班会議
  • [学会発表] 今本細胞核機能研究室2019

    • 著者名/発表者名
      今本尚子
    • 学会等名
      埼玉大学彩の国女性研究者ネットワーク訪問セミナー
  • [学会発表] 今本細胞核機能研究室2019

    • 著者名/発表者名
      今本尚子
    • 学会等名
      埼玉県立総合教育センター(埼玉県高校理科教員研修研修)

URL: 

公開日: 2021-01-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi