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2021 年度 実施状況報告書

核膜孔複合体が形成する液-液相分離の機能ダイナミクス

研究課題

研究課題/領域番号 21K19043
研究機関金沢大学

研究代表者

WONG W・R  金沢大学, ナノ生命科学研究所, 教授 (30464035)

研究分担者 小林 亜紀子  金沢大学, 新学術創成研究機構, 特任助教 (00345662)
羽澤 勝治  金沢大学, 新学術創成研究機構, 准教授 (40622460)
LIM KEE・SIANG  金沢大学, ナノ生命科学研究所, 特任助教 (60842987)
研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2023-03-31
キーワード核膜孔複合体 / 液-液相分離 / 翻訳後修飾
研究実績の概要

30種類のタンパク質からなる核膜孔複合体(NPC)は、核膜における選択的分子輸送ならびに核膜近傍における転写環境を制御し、高次遺伝子発現システムを確立する。研究代表者は、NPCの組成変化(量的な変化)や翻訳後修飾(質的な変化)はNPCの機能を高次化する要因であり、これらNPC多様性により生命反応が調節されることを解明したが、NPCの量的・質的な変化がNPCの機能レベルに変換される過程については未だ不明である。液―液相分離(LLPS)は、2つの液体が混合せずに互いに排除しあうことで2相に分離する現象である。細胞内において、生体高分子の集合によりLLPSが形成され、生命反応を効率よく進める環境が構築されることがわかってきた。事実、NPC構成分子のうち、フェニルアラニンとグリシンのリピート配列を備えたFG-NUPsは分子輸送ルートとして機能するNPC内部にLLPS環境を構築し、選択的な情報ネットワークを確立しているとするモデルが支持されている。そこで、本研究は、高次遺伝子発現システムの基盤となるNPCの作動原理の解明にむけて、NPCが確立する液―液相分離(LLPS)の状態・機能相関について明らかにすることを目的としている。今年度は、生体高分子のLLPS相分離環境を評価できる蛍光プローブの開発に成功した。私たちの結果は、PYR-AがLLPSを特徴付けるための貴重なツールであり、生物学的機能の基礎となる相分離の理解を高めることを示しています。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

解析に必要な材料の準備が整っため、おおむね順調に進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

研究計画通りに進める予定である。

次年度使用額が生じた理由

今年度は予算がついたのが半年経ってからであったため、当初予定していた人件費が半分以下に抑えられ、次年度使用額が生じる結果となった。翌年度分として請求した助成金と合わせて計画を進められるよう適正に使用する予定である。

  • 研究成果

    (42件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 10件) 学会発表 (26件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 備考 (4件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Discovery of a Novel Aminocyclopropenone Compound That Inhibits BRD4-Driven Nucleoporin NUP210 Expression and Attenuates Colorectal Cancer Growth2022

    • 著者名/発表者名
      Kondo Hiroya、Mishiro Kenji、Iwashima Yuki、Qiu Yujia、Kobayashi Akiko、Lim Keesiang、Domoto Takahiro、Minamoto Toshinari、Ogawa Kazuma、Kunishima Munetaka、Hazawa Masaharu、Wong Richard W.
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 11 ページ: 317~317

    • DOI

      10.3390/cells11030317

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] NSP9 of SARS-CoV-2 attenuates nuclear transport by hampering nucleoporin 62 dynamics and functions in host cells2022

    • 著者名/発表者名
      Makiyama Kei、Hazawa Masaharu、Kobayashi Akiko、Lim Keesiang、Voon Dominic C.、Wong Richard W.
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 586 ページ: 137~142

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.11.046

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Millisecond dynamic of SARS‐CoV‐2 spike and its interaction with ACE2 receptor and small extracellular vesicles2021

    • 著者名/発表者名
      Lim Keesiang、Nishide Goro、Yoshida Takeshi、Watanabe‐Nakayama Takahiro、Kobayashi Akiko、Hazawa Masaharu、Hanayama Rikinari、Ando Toshio、Wong Richard W.
    • 雑誌名

      Journal of Extracellular Vesicles

      巻: 10 ページ: e12170~e12170

    • DOI

      10.1002/jev2.12170

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Synthetic zwitterions as efficient non-permeable cryoprotectants2021

    • 著者名/発表者名
      Kato Yui、Uto Takuya、Tanaka Daisuke、Ishibashi Kojiro、Kobayashi Akiko、Hazawa Masaharu、Wong Richard W.、Ninomiya Kazuaki、Takahashi Kenji、Hirata Eishu、Kuroda Kosuke
    • 雑誌名

      Communications Chemistry

      巻: 4 ページ: 151~151

    • DOI

      10.1038/s42004-021-00588-x

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] New Activities of the Nuclear Pore Complexes2021

    • 著者名/発表者名
      Wong Richard W.
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 10 ページ: 2123~2123

    • DOI

      10.3390/cells10082123

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A light-switching pyrene probe to detect phase-separated biomolecules2021

    • 著者名/発表者名
      Hazawa Masaharu、Amemori Shogo、Nishiyama Yoshio、Iga Yoshihiro、Iwashima Yuki、Kobayashi Akiko、Nagatani Hirohisa、Mizuno Motohiro、Takahashi Kenji、Wong Richard W.
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 24 ページ: 102865~102865

    • DOI

      10.1016/j.isci.2021.102865

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Label-free tomographic imaging of nanodiamonds in living cells2021

    • 著者名/発表者名
      Ikliptikawati Dini Kurnia、Hazawa Masaharu、So Frederick T.-K.、Terada Daiki、Kobayashi Akiko、Segawa Takuya F.、Shirakawa Masahiro、Wong Richard W.
    • 雑誌名

      Diamond and Related Materials

      巻: 118 ページ: 108517~108517

    • DOI

      10.1016/j.diamond.2021.108517

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] How SARS-CoV-2 and Other Viruses Build an Invasion Route to Hijack the Host Nucleocytoplasmic Trafficking System2021

    • 著者名/発表者名
      Sajidah Elma Sakinatus、Lim Keesiang、Wong Richard W.
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 10 ページ: 1424~1424

    • DOI

      10.3390/cells10061424

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] High-Speed Atomic Force Microscopy Reveals Spatiotemporal Dynamics of Histone Protein H2A Involution by DNA Inchworming2021

    • 著者名/発表者名
      Nishide Goro、Lim Keesiang、Mohamed Mahmoud Shaaban、Kobayashi Akiko、Hazawa Masaharu、Watanabe-Nakayama Takahiro、Kodera Noriyuki、Ando Toshio、Wong Richard W.
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry Letters

      巻: 12 ページ: 3837~3846

    • DOI

      10.1021/acs.jpclett.1c00697

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] CDK8 maintains stemness and tumorigenicity of glioma stem cells by regulating the c-MYC pathway2021

    • 著者名/発表者名
      Fukasawa K、Kadota T、Horie T、Tokumura K、Terada R、Kitaguchi Y、Park G、Ochiai S、Iwahashi S、Okayama Y、Hiraiwa M、Yamada T、Iezaki T、Kaneda K、Yamamoto M、Kitao T、Shirahase H、Hazawa M、Wong RW、Todo T、Hirao A、Hinoi E
    • 雑誌名

      Oncogene

      巻: 40 ページ: 2803~2815

    • DOI

      10.1038/s41388-021-01745-1

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 核膜孔テリトリーにおける動的ナノ構造と機能2021

    • 著者名/発表者名
      Richard Wong
    • 学会等名
      第73回日本細胞生物学会シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] ウイルスの核膜孔への侵入経路を解明2021

    • 著者名/発表者名
      Richard Wong
    • 学会等名
      第6回新学術創成研究機構シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] The epigenetic role of nucleoporin RAE1 in human breast cancer2021

    • 著者名/発表者名
      Dini Kurnia Ikliptikawati, Akiko Kobayashi, Masaharu Hazawa, Richard W.Wong
    • 学会等名
      The 39th Sapporo International Cancer Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] 核内相分離の制御を可能とする新規アミノシクロプロペノン化合物の発見2021

    • 著者名/発表者名
      近藤 寛弥、三代憲司、岩嶋友紀、Qiu Yujia、稲葉有香、小林亜紀子、Keesiang Lim、源利成、小川数馬、國嶋崇隆、羽澤勝治、Richard Wong
    • 学会等名
      第39回染色体ワークショップ・第20回核ダイナミクス研究会
  • [学会発表] ヒストンH2A-DNAダイナミクスの実時空間イメージング2021

    • 著者名/発表者名
      西出梧朗、Keesiang Lim、小林亜紀子、羽澤勝治、稲葉有香、中山隆宏、古寺哲幸、安藤敏夫、Richard Wong
    • 学会等名
      第39回染色体ワークショップ・第20回核ダイナミクス研究会
  • [学会発表] 核膜孔複合体による転写制御機構2021

    • 著者名/発表者名
      岩嶋友紀、羽澤勝治、Qiu Yujia、Dini Kurnia Ikliptikawati1、西 出 梧朗、小林 亜紀子、Lim Kee Siang、Richard Wong
    • 学会等名
      第39回染色体ワークショップ・第20回核ダイナミクス研究会
  • [学会発表] 核膜孔複合体による核膜近傍での転写制御機構2021

    • 著者名/発表者名
      岩嶋友紀、羽澤勝治、Qiu Yujia、Dini Kurnia Ikliptikawati、西出 梧朗、小林 亜紀子、Lim Kee Siang、Richard Wong
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] 上衣腫における核膜孔複合体タンパク質Tprの役割2021

    • 著者名/発表者名
      小林亜紀子、Shabierjiang Jiapaer、Firli R.P. Dewi、羽澤勝治、Dini K. Ikliptikawati、Hartono、Hemragul Sabit、中田光俊、Richard Wong
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] SARS-CoV-2由来タンパク質NSP9の宿主細胞における核膜輸送に及ぼす影響の解明2021

    • 著者名/発表者名
      牧山 桂、羽澤 勝治、Richard W. Wong
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] SARS-CoV-2由来ORF6は核膜孔複合体RAE1とNUP98の局在変化を引き起こす2021

    • 著者名/発表者名
      加藤弘毅、小林亜紀子、羽澤勝治、Richard W Wong
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] Optical Diffraction Tomography as Label-Free High-Resolution 3-D Imaging of Nanodiamonds in Cancer Cell2021

    • 著者名/発表者名
      Dini Ikliptikawati, Masaharu Hazawa, Frederick So, Daiki Terada, Akiko Kobayahi, Takuya Segawa, Masahiro Shirakawa, Richard Wong
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] Molecular Dynamic of Coronavirus Spike Protein2021

    • 著者名/発表者名
      Keesiang Lim, Goro Nishide, Takeshi Yoshida, Takahiro Watanabe-Nakayama, Akiko Kobayashi, Masaharu Hazawa, Rikinari Hanayama, Toshio Ando, Richard W. Wong
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] 液-液相分離の動態解析を可能とする機能性蛍光プローブ2021

    • 著者名/発表者名
      羽澤 勝治、雨森 翔悟、西山 嘉男、岩嶋 友紀、小林 亜紀子、永谷 広久、水野 元博、髙橋 憲司、ウォング リチャード
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] Investigation of real-time dynamic histone H2A-DNA interaction and H2A-DNA condensation/de-condensation using high-speed AFM2021

    • 著者名/発表者名
      西出梧朗、Keesiang LIM、小林亜紀子、羽澤勝治、中山隆宏、古寺哲幸、安藤敏夫、Richard WONG
    • 学会等名
      第59回日本生物物理学会年会
  • [学会発表] 高速AFMを用いたヒストンH2A-DNA実時空間イメージングによるヌクレオソーム凝縮プロセスとその環境の解明2021

    • 著者名/発表者名
      西出梧朗、Keesiang Lim、Mahmoud Shaaban Mohamed、小林亜紀子、羽澤勝治、中山隆宏、古寺哲幸、安藤敏夫、Richard Wong
    • 学会等名
      第94回日本生化学大会
  • [学会発表] 新規アミノシクロプロぺノン化合物はBRD4依存的なNUP210の発現を阻害し、がん細胞の増殖を抑制する2021

    • 著者名/発表者名
      近藤 寛弥、三代憲司、羽澤勝治、岩嶋友紀、小林亜紀子、小川数馬、Richard Wong
    • 学会等名
      第94回日本生化学会大会
  • [学会発表] NUP153 drives oncogenic TP63 expression through liquid-liquid phase separation mediated gene-gating in squamous cancer2021

    • 著者名/発表者名
      Masaharu Hazawa, Takeshi Suzuki, Toshinari Minamoto, Richard Wong
    • 学会等名
      第80回 日本癌学会学術総会
  • [学会発表] 高速 AFM によるヒストン H2A トポグラフィーとその DNA コンパクション時の時空間ダイナミクスの解明2021

    • 著者名/発表者名
      西出梧朗、Keesiang Lim、小林亜紀子、羽澤勝治、中山隆宏、古寺哲幸、安藤敏夫、Richard Wong
    • 学会等名
      第21回日本蛋白質科学会年会
  • [学会発表] Karyopherin-b1 regulates radioresistance in head and neck squamous cell carcinoma cell lines2021

    • 著者名/発表者名
      Masaharu Hazawa, Richard Wong, Ikuo Kashiwakura, Hironori Yoshino
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第64回大会
  • [学会発表] 核膜孔によるスーパーエンハンサーの局在・機能制御機序の解明2021

    • 著者名/発表者名
      羽澤 勝治、Richard Wong
    • 学会等名
      第73回日本細胞生物学会大会
  • [学会発表] 高速 AFM を用いた DNA インチワーミングによるヒストン H2A ラッピング動態の実時空間イメージング2021

    • 著者名/発表者名
      西出梧朗、Keesiang Lim、小林亜紀子、羽澤勝治、中山隆宏、古寺哲幸、安藤敏夫、Richard Wong
    • 学会等名
      第73回日本細胞生物学会大会
  • [学会発表] 新規アミノシクロプロペノン化合物は BRD4 依存的 NUP210 の発現を阻害し、がん細胞の増殖を抑制する2021

    • 著者名/発表者名
      近藤 寛弥、三代憲司、羽澤勝治、岩嶋友紀、小林亜紀子、小川 数馬、Richard Wong
    • 学会等名
      日本生化学会北陸支部第 39 回大会
  • [学会発表] SARS-CoV-2 構成タンパク質 NSP9 の宿主細胞内における動態・機能に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      牧山桂、羽澤勝治、Richard Wong
    • 学会等名
      日本生化学会北陸支部第 39 回大会
  • [学会発表] SARS-CoV-2由来ORF6は核膜孔複合体 RAE1とNUP98の局在変化を引き起こす2021

    • 著者名/発表者名
      加藤弘毅、小林亜紀子、羽澤勝治、Richard Wong
    • 学会等名
      日本生化学会北陸支部第 39 回大会
  • [学会発表] 核膜孔複合体による Gene-gating 形成機序2021

    • 著者名/発表者名
      岩嶋友紀、羽澤勝治、源利成、Richard Wong
    • 学会等名
      日本生化学会北陸支部第 39 回大会
  • [学会発表] 高速 AFM を用いた DNA インチワーミングによるヒストン H2A ラッピング動態の実時空間イメージング2021

    • 著者名/発表者名
      西出梧朗、Keesiang Lim、Mahmoud Shaaban Mohamed、小林亜紀子、羽澤勝治、中山隆宏、古寺哲幸、安藤敏夫、Richard Wong
    • 学会等名
      日本生化学会北陸支部第 39 回大会
  • [備考] 世界初!高速AFMで新型コロナウイルス  スパイクタンパク質の分子ナノ動態を可視化!

    • URL

      https://nanolsi.kanazawa-u.ac.jp/post-19834/

  • [備考] DNAがシャクトリムシダンス?遺伝子が核に収納される第一歩の可視化に世界で初めて成功!

    • URL

      https://nanolsi.kanazawa-u.ac.jp/post-16592/

  • [備考] 生体高分子の相分離環境を評価できる蛍光プローブの開発に成功!

    • URL

      https://www.kanazawa-u.ac.jp/rd/95286

  • [備考] Richard Wong Laboratory

    • URL

      http://fsowonglab.w3.kanazawa-u.ac.jp/

  • [産業財産権] 蛍光プローブ、液相の極性及び粘性を評価する方法、並びに化合物2021

    • 発明者名
      羽澤 勝治, ウォング リチャード ら
    • 権利者名
      羽澤 勝治, ウォング リチャード ら
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2021-093100
  • [産業財産権] 高速原子間力顕微鏡による細胞小器官の観察のための試料調製方法2021

    • 発明者名
      ウォング リチャード ら
    • 権利者名
      ウォング リチャード ら
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      6982863

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公開日: 2022-12-28  

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