Ranサイクルと細胞老化

2011 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 23657130
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 米田 悦啓 大阪大学, 生命機能研究科, 教授 (80191667)
• 研究期間 (年度): 2011-04-28 – 2012-03-31
• キーワード: 核輸送 / 細胞老化 / Ran / importin / RanBP1

研究概要

核-細胞質間分子輸送機構は、輸送因子であるimportinやexportin、輸送の方向性を決定する因子である低分子量GTPase Ran、輸送の通路である核膜孔複合体を構成する因子(ヌクレオポリン)の理解が進み、基本的な輸送メカニズムが提唱されている。一方、本提案者らはRanやRanBP1(=Ran binding protein 1)に関する研究を行っている過程で、正常細胞の細胞老化が進行するにつれて、Ranの発現量が徐々に低下するとともに、細胞増殖が盛んに行われている際には主として核に存在しているRanが、細胞老化に伴って徐々に細胞質に偏在していくことを発見した。これらの知見に基づき、Ranサイクルの変化とそれに伴う核-細胞質間分子輸送機構の変化が、細胞老化進行の根幹となっているのではないかと考え、Ranサイクルと細胞老化の関係を明らかにすることを目的として研究を進めた。MEF(=mouse embryonic fibroblast)細胞を用いて、継代培養を続けて行くと、確かにRanの発現量が低下し、その局在が細胞質側に偏移していくことが確認でき、その変化に応じて、核輸送因子であるimportin αの局在が変化するとともに、その発現量が低下して行くことが明らかになった。また、MEF細胞において、人為的にRanの発現量をノックダウンさせると、senescence-associated beta-galactosidase(SA-β-gal)活性が上昇し、細胞老化が進展することが明らかとなった。さらに、Ranのノックダウンを行ったMEF細胞において、MnSOD活性の上昇がみられることがわかった。以上より、細胞老化とRanが密接に関わっていることを明らかにすることができた。

研究成果

• [雑誌論文] Cell type-dependent gene regulation by Staufen2 in conjunction with Upf1 (2011)
  • 著者名/発表者名: Miki, T., Kurono, S., Kaneko, Y., Katahira, J. and Yoneda, Y.
  • 雑誌名: BMC Mol. Biol 巻: 12 ページ: 48
  • DOI: doi:10.1186/1471-2199-12-48
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stimulation of CK2-dependent Grp94 phosphorylation by the nuclear localization signal peptide (2011)
  • 著者名/発表者名: Miyata, Y., Yoneda, Y. and Yahara, I.
  • 雑誌名: Mol. Cell. Biochem 巻: 356 ページ: 191-200
  • DOI: DOI:10.1007/s11010-011-0944-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nuclear import of serum response factor in airway smooth mascle (2011)
  • 著者名/発表者名: McConville, J. F., Fernandes, D. J., Churchill, J., Dewundara, S., Kogut, P., Shah, S., Fuchs, G., Kedainis, D., Bellam, S. K., Patel, N. M., McCauley, J., Dulin, N. O., Gupta, M. P., Adam, S., Yoneda, Y., Camoretti-Mercado, B. and Solway, J.
  • 雑誌名: Am J. Respir. Cell Mol. Biol 巻: 45 ページ: 453-458
  • DOI: doi:10.1165/rcmb.2008-0393OC
  • 査読あり
• [雑誌論文] NUP358, a nucleoporin, functions as a key determinant of the nuclear pore complex structure during skeletal myogensis (2011)
  • 著者名/発表者名: Asally, M., et al
  • 雑誌名: FEBS J. 巻: 585 ページ: 791-796
  • DOI: doi:10.1111/j.1742-4658.2010.07982.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Axotomy induces axonogenesis in hippocampal neurons by a mechanism dependent on importin β (2011)
  • 著者名/発表者名: Ohara, R., et al
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 巻: 405 ページ: 697-702
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2011.01.108
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mice lacking Ran Binding Protein 1 are viable and show male infertility (2011)
  • 著者名/発表者名: Nagai, M., et al
  • 雑誌名: FEBS Lett. 巻: 585 ページ: 791-796
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2011.01.108
  • 査読あり
• [雑誌論文] Proteomic analysis of importin α-interacting proteins in adult mouse brain (2011)
  • 著者名/発表者名: Fukumoto, M., Sekimoto, T., Yoneda, Y.
  • 雑誌名: Cell Struct.Funct. 巻: 36 ページ: 57-67
  • DOI: doi:10.1247/csf.10026
  • 査読あり
• [雑誌論文] Importin α protein acts as a negative regulator for Snail protein nuclear import (2011)
  • 著者名/発表者名: Sekimoto, T., et al
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 巻: 286 ページ: 15126-15131
  • DOI: doi:10.1074/jbc.M110.213579
  • 査読あり
• [雑誌論文] Generation of rat monoclonal antibody specific for mouse importin α8 (2011)
  • 著者名/発表者名: Moriyama, T., Mizuguchi, C., Yoneda, Y.
  • 雑誌名: Hybridoma 巻: 30 ページ: 303-306
  • DOI: doi:10.1089/hyb.2011.0004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Generation and characterization of a monoclonal antibody against importin α7/NPI-2 (2011)
  • 著者名/発表者名: Mizuguchi, C., Moriyama, T., Yoneda, Y.
  • 雑誌名: Hybridoma 巻: 30 ページ: 307-309
  • DOI: doi:10.1089/hyb.2011.0006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Targeted disruption of one of the importin α family members leads to female functional incompetence in delivery (2011)
  • 著者名/発表者名: Moriyama, T., et al
  • 雑誌名: FEBS J. 巻: 278 ページ: 1561-1572
  • DOI: doi:10.1111/j.1742-4658.2011.08079.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cell type-specific transcriptional regulation of the gene encoding importin-α1 (2011)
  • 著者名/発表者名: Kamikawa, Y., Yasuhara, N., Yoneda, Y.
  • 雑誌名: Exp.Cell Res. 巻: 317 ページ: 1970-1978
  • DOI: 10.1016/j.yexcr.2011.05.024
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cross talk between distinct nuclear import pathways enables efficient nuclear import of E47 in conjunction with its partner transcription factors (2011)
  • 著者名/発表者名: Mehmood, R., et al
  • 雑誌名: Mol.Biol.Cell 巻: 22 ページ: 3715-3724
  • DOI: doi:10.1091/mbc.E10-10-0809
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nuclear retention of importin α coordinates cell fate through changes in gene expression (2011)
  • 著者名/発表者名: Yasuda, Y., et al
  • 雑誌名: EMBO J. 巻: 31 ページ: 83-94
  • DOI: doi:10.1038/emboj.2011.360
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nucleo-cytoplasmic transport of micrornas and related small RNAs (2011)
  • 著者名/発表者名: Katahira, J., Yoneda, Y.
  • 雑誌名: Traffic 巻: 12 ページ: 1468-1474
  • DOI: doi:10.1111/j.1600-0854.2011.01211.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] The role of Rael in Nup98-fusion mediated leukemogenesis (2011)
  • 著者名/発表者名: Oka, M., Yoneda, Y.
  • 雑誌名: Cell Cycle. 巻: 10 ページ: 12
  • DOI: 10.4161/cc.10.12.15759
  • 査読あり
• [雑誌論文] The interaction between importin-alpha and Nup153 promotes importin-alpha/beta-mediated nuclear import (2011)
  • 著者名/発表者名: Ogawa, Y., et al
  • 雑誌名: Traffic 巻: (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nuclear importin α and its physiological importance (2011)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto, Y., et al
  • 雑誌名: Commun.Integ.Biol. 巻: (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Intrinsic and extrinsic negative regulators of nuclear protein transport processes (2011)
  • 著者名/発表者名: Sekimoto, T., Yoneda Y.
  • 雑誌名: Genes Cells 巻: (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] The small GTPase Ran and Ran-binding proteins (2011)
  • 著者名/発表者名: Nagai, M., Yoneda, Y.
  • 雑誌名: BioMol.Concepts 巻: (In press)
  • 査読あり
• [学会発表] The involvement of small GTPase Ran in cellular aging (2011)
  • 著者名/発表者名: 永井理博、米田悦啓
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜市)(招待講演)
  • 年月日: 20111213-20111216
• [学会発表] Importin alphamediates biased translocation through nuclear pores in conjunction withNup153 (2011)
  • 著者名/発表者名: Ogawa, Y., et al
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜市)
  • 年月日: 20111213-20111216
• [学会発表] The mechanism to determine a nuclear transport pathway by NLS sequence (2011)
  • 著者名/発表者名: Kimoto, C., Yasuhara, N. and Yoneda, Y.
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜市)
  • 年月日: 20111213-16
• [学会発表] Role of nucleocytoplasmic shuttling of estrogen receptor (2011)
  • 著者名/発表者名: Moriyama, T., Oka, M. and Yoneda, Y.
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜市)
  • 年月日: 20111213-16
• [学会発表] The nucleocytoplasmic transport system regulates the stem cell differentiation (2011)
  • 著者名/発表者名: Yasuhara, N., Yamagishi, R., Arai, Y., Yanagida, T., Kaneko, H. and Yoneda, Y.
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜市)
  • 年月日: 20111213-16