ヴァーチャルな核膜崩壊をもたらす核膜機能調節メカニズムの研究

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24770187
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 淺川 東彦 大阪大学, 生命機能研究科, 助教 (70399533)
• キーワード: 核膜 / 核膜孔 / 核膜孔複合体 / 分裂酵母 / 減数分裂

研究概要

高等真核生物では分裂期に起こる核膜崩壊によって核膜と核膜孔複合体(NPC)が分散し、核と細胞質が均一化する。分裂酵母では核膜やNPCの構造を維持しながらも核膜透過性が増大し、機能的に核膜崩壊と同じ効果をもたらす現象が起きる（ヴァーチャルな核膜崩壊：V-NEBD）。V-NEBDを促進する機構として核膜孔を構成するNPCの機能が関与する可能性を検討した。NPCを形成する蛋白質（ヌクレオポリン）のうち、nup132遺伝子を欠損した細胞ではV-NEBDが通常とは異なるタイミングで起こることがわかった。分裂酵母にはNup131という別のNup132パラログが存在するが、nup131遺伝子を欠損した細胞ではV-NEBDの異常は見られなかった。Nup132蛋白質は進化的に保存されたヌクレオポリンの一種であるがV-NEBDとの関係だけでなく分裂酵母における機能も明らかではないことから、Nup132についての解析を進めた。その結果、nup132遺伝子破壊株では微小管重合阻害剤TBZやdNTP合成阻害剤HUの存在下で増殖抑制が見られること、nup132遺伝子破壊株の減数分裂では第一分裂の完了に遅延がみられることがわかった。これらの結果は、Nup132がゲノムの安定保持にも重要な機能をもつことを示唆している。また、Nup132遺伝子破壊株の表現型は、Nup132のパラログとされているNup131の発現では相補されず、nup131遺伝子の破壊株はTBZやHUの存在下でも野生型株と同様に増殖できたことから、パラログとされるNup132とNup131には機能に違いがあることが示唆された。同様の実験でNup132以外のヌクレオポリン欠損変異体でもゲノムの安定保持に異常が見られることを見いだしていることから、NPCが核-細胞質間輸送だけではなく細胞核の機能や構造を維持するのに必須である可能性が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] A method of correlative light and electron microscopy for yeast cells (2014)
  • 著者名/発表者名: Asakawa H, Hiraoka Y, Haraguchi T
  • 雑誌名: Micron 巻: 61 ページ: 53-61
  • DOI: 10.1016/j.micron.2014.02.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of nuclear pore complex components in fission yeast Schizosaccharomyces pombe. (2014)
  • 著者名/発表者名: Asakawa H, Yang HJ, Yamamoto TG, Ohtsuki C, Chikashige Y, Sakata-Sogawa K, Tokunaga M, Iwamoto M, Hiraoka Y, Haraguchi T
  • 雑誌名: Nucleus 巻: 5 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.4161/nucl.28487
  • 査読あり
• [学会発表] Nup132, a NPC scaffolding protein, mediates meiotic progression in the fission yeast Schizosaccharomyces pombe.
  • 著者名/発表者名: Yang HJ, Asakawa H, Haraguchi T, Hiraoka Y
  • 学会等名: EMBO conference o Meiosis
  • 発表場所: Hotel Radisson Blu, Radeveul-Dresden, Germany
• [学会発表] Fission yeast nuclear membrane proteins that affect chromosome movements.
  • 著者名/発表者名: Tange Y, Asakawa H, Yang HJ, Chikashige Y, Haraguchi T, Hiraoka Y
  • 学会等名: The seventh international fission yeast meeting
  • 発表場所: Senate House, London, UK
  • 招待講演
• [学会発表] 染色体安定性に関わる分裂酵母核膜タンパク質
  • 著者名/発表者名: 丹下喜恵、淺川東彦、原口徳子、平岡泰
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド、神戸市
  • 招待講演
• [学会発表] Meiotic nuclear movement in fission yeast is prolonged by stalled DNA replication through a Cds1-dependent checkpoint pathway.
  • 著者名/発表者名: Ruan K, Yamamoto TG, Asakawa H, Chikashige Y, Haraguchi T, Masukata H, Hiraoka Y.
  • 学会等名: The seventh international fission yeast meeting
  • 発表場所: Senate House, London, UK
• [備考] 大阪大学大学院生命機能研究科 細胞核ダイナミクス研究室
  • URL: http://www.fbs.osaka-u.ac.jp/jpn/general/lab/07/
• [備考] Hiraoka Laboratory
  • URL: http://www.fbs.osaka-u.ac.jp/labs/hiraoka/index.html