細胞核の高次構造動態:ナノスケールイメージングによる解明

2005 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16084203
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 竹安 邦夫 京都大学, 生命科学研究科, 教授 (40135695)
• 研究分担者: 吉村 成弘 京都大学, 生命科学研究科, 助教授 (90346106) ; 堀米 恒吉 新潟大学, 理学部, 教授 (60053352)
• キーワード: 核内構造タンパク質 / 核膜孔 / 核膜再構成 / クロマチンファイバー / 核マトリックス / 核小体 / 染色体 / モノクローナル抗体

研究概要

[本研究の目的]
(1)ナノスケール解析による核内構造タンパク質の動態の解明:原子間力顕微鏡(AFM)と蛍光顕微鏡技術との重ね合わせにより、核内タンパク質の空間配座地図を作成し、細胞周期における動態を解明する。(2)核研究に応用可能な新しいナノスケール解析法の開発
[本年度の実績概要]
(1)これまでに同定した核内抗原のうち、(i)核小体に存在するもの、および(ii)核内骨格系のものについて解析を開始し、これまでに以下のような結果を得た:(i-a)リボソーム成熟に必須であるObg-タンパク質は細菌には1種類しかないが、動植物には2種類ある。人のObgH1はミトコンドリアに、ObgH2は核小体に存在し、それぞれRNAiによるノックダウンにより、ミトコンドリア/核の異常、核小体の異常が起こる。(i-b)ショウジョウバエのホモログであるSupressor Hairy Wing, SHW,は核小体に存在し、細胞分裂過程ではrRNA-遺伝子と挙動を共にする。すなわち、分裂期染色体上でrDNAを抑制しているものと推測される。(ii-a)ケラチン18は細胞質以外にも細胞核内に存在することが分った。(ii-b)その他数種の中間径フィラメントが核内に存在することが明らかとなった。(2)一分子蛍光観察および高速AFMを用いて、核膜孔複合体を介した物質輸送、分裂期後期における核膜再構成の過程、ならびに核膜とクロマチンとの相互作用を解析するためのシステム開発について、以下のような結果を得た。:(a)アフリカツメガエル卵抽出液を用いて,カバーガラス上に核膜を再構成することを確立した。(b)分子間相互作用を測定するためにAFMの探針にGST-を介して色々なタンパク質を取り付ける方法を開発し、インポーティンalphaとbetaとの会合力、ラミンB受容体とクロマチンとの結合力を測定した。

研究成果

• [雑誌論文] Anti-p97/VCP antibodies : an autoantibody marker for a subset of primary biliary cirrhosis patients with milder disease? (2006)
  • 著者名/発表者名: Kiyomitsu Miyachi, Hiroo Hosaka, Noriko Nakamura, Hiroshi Miyakawa, Tsuneyo Mimori, Minoru Shibata, Shouzoh Matsushima, Hiroaki Chinoh, Tuneyoshi Horigome, Raleigh W.Hankins, Meifeng Zhang, Marvin J.Fritzler
  • 雑誌名: Scand.J.Immun (印刷中)
• [雑誌論文] Bacterial nucleoid dynamics : oxidative stress response in Staphylococcus aureus. (2005)
  • 著者名/発表者名: K.Morikawa, J.Kim, R.L.Ohniwa, A.Maruyama, T.Ohta, K.Takeyasu
  • 雑誌名: Genes to Cell 11 ページ: 409-423
• [雑誌論文] Proteome analysis of rat liver nuclear insoluble protein fraction and localization of a novel protein, ISP36, to compartments in the interchromatin space. (2005)
  • 著者名/発表者名: Segawa, M., Niino, K., Mineki, R., Kaga, N., Murayama, K., Sugimoto, K., Watanabe, Y., Furukawa, K., Horigome, T
  • 雑誌名: FEBS J 272 ページ: 4327-4338
• [雑誌論文] Dissociation of emerin from barrier-to-autointegration factor is regulated through mitotic phosphorylation of emerin in a Xenopus egg cell-free system. (2005)
  • 著者名/発表者名: Yasuhiro Hirano, Masashi Segawa, Fumiko S.Ouchi, Yoshio Yamakawa, Kazuhiro Furukawa, Kunio Takeyasu, Tsuneyoshi Horigome
  • 雑誌名: J.Biol.Chem 280(48) ページ: 39925-39933
• [雑誌論文] Transcriptional Coactivator PC4, A Chromatin-associated Protein, Induces Chromatin Condensation.
  • 著者名/発表者名: Chandrima Das, Kiran Batta, Kohji Hizume, B.R.Prashanth Kumar, P.Deepa, Semanti Ganguly, Stephanie Lorain, Alain Verreault, Parag P.Sadhale Kunio Takeyasu, Tapas K.Kundu.
  • 雑誌名: Mol Cell Biol. (印刷中)
• [図書] Nuclear Dynamics (2006)
  • 著者名/発表者名: Takeyasu, K., Nagata, K.(ed)
  • 出版者: Springer フェアラーク(印刷中)