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2010 年度 実績報告書

蛍光相関分光法を用いたプロテアソームの時空間的制御機構の解析

公募研究

研究領域タンパク質分解による細胞・個体機能の制御
研究課題/領域番号 21025038
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

白 燦基  独立行政法人理化学研究所, 佐甲細胞情報研究室, 協力研究員 (20374655)

研究分担者 佐伯 泰  (財)東京都医学研究機構, 東京都臨床医学総合研究所, 主席研究員 (80462779)
キーワードプロテアソーム / ユビキチン / タンパク質分解 / 生細胞イメージング / 26S複合体 / 酵母 / 核移行
研究概要

本年度の研究課題は,主に蛍光相関分光法(FCS)および蛍光相互相関分光法(FCCS)を用いて生細胞内のプロテアソーム複合体の状態と会合の場(細胞質と核との比較)を明らかにすることである。そのため、変異株と阻害剤を用いて生理的条件を変えながら、26S複合体の会合と動態の状態を解析した。詳細は以下の通りである。
1.蛍光蛋白質融合株並びに薬剤感受性株(δpdr)を用いた薬剤によるプロテアソームの質的・量的変化の追跡
細胞内における26Sの遅い拡散成分の原因を調べるため(H21年度研究実績報告書参照)、蛋白質分解、細胞骨格、転写活性、脱アセチル化を阻害する薬剤をそれぞれ処理した細胞を用いて遅い拡散成分の変化を追跡した。その結果、蛋白質分解阻害剤(MG132)特異的に遅い拡散成分の割合が大幅に減ることを見出した。それに対して細胞骨格阻害については変化が見られなかった。
2.プロテアソームの会合の場と核移行
FCCS解析によりCPとlid(CPとBase)は細胞質と核内両方においてそれぞれ強く結合していることが明らかになり、サブユニットは殆どが26S複合体として存在していることが示唆された。一方,プロテアソームの核移行に欠損を示すインポーティン変異株(srpl-49)においても細胞質ではCPとlid(CPとBase)が野生型の株と同様強く結合していることが分かった。さらに、サブユニット融合型26Sプロテアソームを発現する変異株を用いた実験においても野生株と同様な局在を示した。以上の細胞計測結果から26Sプロテアソームは生細胞において細胞質で26Sとして完成し、そのまま核膜を通過できると言った新知見が示唆された。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (8件) 図書 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Single-particle tracking of quantum dot-conjugated prion proteins inside yeast cells2011

    • 著者名/発表者名
      Tsuji T., et al.
    • 雑誌名

      Biochem.Biophys.Res.Commun.

      巻: (In press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] In vivo evidence for the fibrillar structures of Sup35 prions in yeast cells2010

    • 著者名/発表者名
      Kawai-Noma S., et al.
    • 雑誌名

      J.Cell Biol.

      巻: 190 ページ: 223-231

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biocompatible nano-agent for diffusional analysis in living cells2010

    • 著者名/発表者名
      Back C.G.
    • 雑誌名

      Proceedings of Asian Pacific Laser Symposium

      巻: 9 ページ: 107

  • [雑誌論文] Crystal structure of yeast Rpn14, a chaperone of the 19S regulatory particle of the proteasome2010

    • 著者名/発表者名
      Kim, S., et al.
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem.

      巻: 285 ページ: 15159-15166

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pho85 kinase, a cyclin-dependent kinase, regulates nuclear accumulation of the Rim101 transcription factor in the stress response of Saccharomyces cerevisiae2010

    • 著者名/発表者名
      Nishizawa, M., et al.
    • 雑誌名

      Eukaryot.Cell

      巻: 9 ページ: 943-951

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dissection of the assembly pathway of the proteasome lid in Saccharomyces cerevisiae2010

    • 著者名/発表者名
      Fukunaga, K., et al.
    • 雑誌名

      Biochem.Biophys.Res.Commun.

      巻: 396 ページ: 1048-1053

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polyubiquitin conjugation to NEMO by tripartite motif protein 23 (TRIM23) is critical in antiviral defense2010

    • 著者名/発表者名
      Arimoto, K.I., et al.
    • 雑誌名

      Proc.Natl.Acad.Sci.USA.

      巻: 107 ページ: 15856-15861

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sharpin is a component of the NF-κB activating linear ubiquitin chain assembly complex.

    • 著者名/発表者名
      Tokunaga, M., et al.
    • 雑誌名

      Nature

      巻: (In press)

    • 査読あり
  • [学会発表] Assembly, structure, and function of the 26S proteasome.2011

    • 著者名/発表者名
      Saeki Yasushi
    • 学会等名
      Korea-Japan Symposium on Protein Metabolism
    • 発表場所
      Seoul/Korea
    • 年月日
      2011-01-28
  • [学会発表] 26Sプロテアソームはどこで完成するか?2010

    • 著者名/発表者名
      佐伯泰
    • 学会等名
      BMB2010(第33回分子生物学会、第83回日本生化学会合同年会)
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2010-12-09
  • [学会発表] FCS並びにFCCSから見えたErbBシグナル伝達におけるShcとPI3Kの独立的反応2010

    • 著者名/発表者名
      白燦基
    • 学会等名
      第7回バイオオプティクス研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2010-12-04
  • [学会発表] Independent response of Shc and PI3K to ErbB signals suggested by FCS and FCCS in living cells2010

    • 著者名/発表者名
      白燦基
    • 学会等名
      第47回日本生物物理学会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2010-09-21
  • [学会発表] 26Sプロテアソームの分子集合と作動原理2010

    • 著者名/発表者名
      佐伯泰
    • 学会等名
      第19回酵母合同シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2010-06-24
  • [学会発表] Spatio-temporal analysis of nuclear microenvironment using oligomer GFP and fluorescent nano-particles2010

    • 著者名/発表者名
      白燦基
    • 学会等名
      第9回核ダイナミクス研究会
    • 発表場所
      伊豆市
    • 年月日
      2010-05-28
  • [学会発表] Interaction network of diffusive proteins in ErbB signaling of living cells2010

    • 著者名/発表者名
      白燦基
    • 学会等名
      第62回日本細胞生物学会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2010-05-19
  • [学会発表] Biocompatible nano-agent for diffusional analysis in living cells2010

    • 著者名/発表者名
      白燦基
    • 学会等名
      The 7^<th> Asian Pacific Laser Symposium
    • 発表場所
      Jeju Island/Korea
    • 年月日
      2010-05-13
  • [図書] 実験医学・増刊号「細胞内分解系によるリノベーションの分子機構に迫る」2011

    • 著者名/発表者名
      佐伯泰
    • 出版者
      羊土社(印刷中)
  • [図書] Methods in Molecular Biology (Ubiquitin family modifiers and the proteasome)2011

    • 著者名/発表者名
      Saeki, Y.
    • 出版者
      Humana Press(In press)
  • [図書] 日本臨牀 分子標的薬治療2010

    • 著者名/発表者名
      佐伯泰
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      日本臨牀社
  • [備考] 東京都臨床医学総合研究所

    • URL

      http://www.rinshoken.or.jp/MO/index.html

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公開日: 2012-07-19  

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