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2011 年度 実績報告書

遺伝情報場形成に関わるテトラヒメナの選択的核輸送システムの解明

公募研究

研究領域遺伝情報収納・発現・継承の時空間場
研究課題/領域番号 23114724
研究機関独立行政法人情報通信研究機構

研究代表者

原口 徳子  独立行政法人情報通信研究機構, 未来ICT研究所, 上席研究員 (20359079)

キーワード細胞・組織 / 遺伝子 / 蛋白質 / 生体分子 / バイオテクノロジー
研究概要

繊毛虫であるテトラヒメナは、ひとつの細胞内に大核・小核という構造と機能の異なる2つの細胞核を持つという特徴がある。本研究課題は、その特性を活かして、テトラヒメナが大核・小核へのタンパク質の核輸送をどのように使い分けているかを検討し、大核・小核の遺伝情報場形成に関与する因子とその仕組みを明らかにするものである。具体的には、項目1)大小核特異的な核輸送システムの同定と、項目2)核分化における核輸送関連因子の動態の解析を行う。本年度は、主に項目1について検討した。まず大小核に特異的な核移行シグナルの同定を試みた。大核特異的なヒストンタンパク質(histone H1)と小核特異的なリンカーヒストンタンパク質(MLH)の断片それぞれにGFPを融合させたものをテトラヒメナ細胞で発現させ、その断片の大小核への局在性から、大小核局在に必要な最小ペプチドを決定した。さらに、大小核特異的あるいは共通のヌクレオポリン(例えば、Nup98,Nup96,Nup93など)に結合するタンパク質をプロテオミクスの方法で網羅的に解析することによって、大小核特異的なヌクレオポリンあるいは輸送因子であるインポーティンβの解明を進めた。現在までのところ、核膜孔複合体に関しては、大小核それぞれに特異的なヌクレオポリンとしてNup153やNup214を、共通のものとしてNup85,Nup54など、新規に複数のヌクレオポリンを同定した。核輸送因子については大小核にそれぞれ特異的なimportin βを一つずつ同定した。項目2については、項目1で見つかったNup98,Nup93について、核分化過程をtime-lapseとFRAP法、ライブクレム法で観察した。これらの成果は国内外の学会や研究会で発表した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

核輸送システムの解明には、核移行シグナル、輸送因子、核膜孔複合体の3者を同定する必要があるが、そのうち大小核特異的な核移行シグナルの同定は終了した。輸送因子については大小核特異的な因子を少なくとも1つずつ同定した。現在、核膜孔複合体を構成するヌクレオポリンの同定を進めており全容を解明しつつある。

今後の研究の推進方策

核輸送システムのうち、核膜孔複合体を構成するヌクレオポリン(大小核のそれぞれに約30種類)の全構成因子の同定を行い、核膜孔複合体構造の全容の解明を進める。1年目で同定した大小核特異的な核移行シグナル・輸送因子・核膜孔複合体タンパク質のそれぞれが、どのように協調して大小核特異的な核移行を実現しているか検討する。そのためには、大小核に特異的な因子同士が相互作用するかどうかを検討する。受精核から大小核に分化する過程で、これらの輸送因子の挙動を生きた細胞で観察し、核特異的な輸送システムが大小核に分化に及ぼす影響・役割を検討する。

  • 研究成果

    (23件)

すべて 2011 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (17件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Physical breakdown of the nuclear envelope is notnecessary for breaking its barrier function2011

    • 著者名/発表者名
      Asakawa, H.
    • 雑誌名

      Nucleus

      巻: 2 ページ: 523-526

    • DOI

      10.4161/nucl.2.6.16117

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 核膜タンパク質2011

    • 著者名/発表者名
      原口徳子
    • 雑誌名

      生体の科学

      巻: 62 ページ: 366-369

  • [雑誌論文] 核膜タンパク質エメリン2011

    • 著者名/発表者名
      原口徳子
    • 雑誌名

      生体の科学

      巻: 62 ページ: 370-371

  • [雑誌論文] Inner Nuclear Membrane Protein Imal is Dispensable for Intranuclear Positioning of Centromeres2011

    • 著者名/発表者名
      Hiraoka, Y.
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 16 ページ: 1000-1011

    • DOI

      10.1111/j.1365-2443.2011.01544.x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nuclear translocation of RanGAP1 coincides with virtual nuclear envelope breakdown in fission yeast meiosis2011

    • 著者名/発表者名
      Asakawa, H.
    • 雑誌名

      Communicative & Integrative Biology

      巻: 4 ページ: 312-314

    • DOI

      10.4161/cib.4.3.14808

    • 査読あり
  • [学会発表] 核膜孔複合体はテトラヒメナの大核形成に重要2011

    • 著者名/発表者名
      原口徳子
    • 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、神奈川県(招待講演)
    • 年月日
      2011-12-15
  • [学会発表] テトラヒメナの核局在化シグナルの同定2011

    • 著者名/発表者名
      岩本政明
    • 学会等名
      第44回日本原生動物学会
    • 発表場所
      奈良女子大学、奈良県
    • 年月日
      2011-11-12
  • [学会発表] Organization of the Nuclear Pore Complex in Fission Yeast Schizosaccharomyces pombe2011

    • 著者名/発表者名
      Asakawa, H.
    • 学会等名
      EMBO workshop "Mechanisms of Nucleocytoplasmic Trafficking"
    • 発表場所
      Ma'ale Hachamisha Kibbutz Hotel, Israel
    • 年月日
      2011-11-10
  • [学会発表] The Nuclear Pore Complex Determines Nuclear Differentiation in Ciliate Tetrahymena thermophila2011

    • 著者名/発表者名
      Haraguchi, T.
    • 学会等名
      EMBO workshop "Mechanisms of Nucleocytoplasmic Trafficking"
    • 発表場所
      Ma'ale Hachamisha Kibbutz Hotel, Israel
    • 年月日
      2011-11-09
  • [学会発表] 分裂酵母の核内膜タンパク質Ima1,Lem2,Man1の機能的連関2011

    • 著者名/発表者名
      平岡泰
    • 学会等名
      第10回核ダイナミクス研究会
    • 発表場所
      クラッセホテル北広島、北海道
    • 年月日
      2011-10-27
  • [学会発表] ゲノム挿入型GFP融合ライブラリーを用いた分裂酵母核膜孔複合体蛋白質の包括的動態解析2011

    • 著者名/発表者名
      原口徳子
    • 学会等名
      第10回核ダイナミクス研究会
    • 発表場所
      クラッセホテル北広島、北海道
    • 年月日
      2011-10-26
  • [学会発表] 高等植物の細胞核ダイナミクスを担う核膜孔複合体と新規核膜タンパク質2011

    • 著者名/発表者名
      田村謙太郎
    • 学会等名
      第10回核ダイナミクス研究会
    • 発表場所
      クラッセホテル北広島、北海道
    • 年月日
      2011-10-26
  • [学会発表] テトラヒメナの大核分化の引き金となる大核特異的核膜孔複合体の形成2011

    • 著者名/発表者名
      岩本政明
    • 学会等名
      第10回核ダイナミクス研究会
    • 発表場所
      クラッセホテル北広島、北海道
    • 年月日
      2011-10-26
  • [学会発表] 核膜・核膜孔複合体の構造・機能・ダイナミクス2011

    • 著者名/発表者名
      原口徳子
    • 学会等名
      informal seminar
    • 発表場所
      早稲田大学、東京都
    • 年月日
      2011-10-06
  • [学会発表] 高速イメージング2011

    • 著者名/発表者名
      原口徳子
    • 学会等名
      第17回細胞生物学ワークショップ
    • 発表場所
      情報通信研究機構、兵庫県
    • 年月日
      2011-08-12
  • [学会発表] 生細胞イメージング2011

    • 著者名/発表者名
      原口徳子
    • 学会等名
      第17回細胞生物学ワークショップ
    • 発表場所
      情報通信研究機構、兵庫県
    • 年月日
      2011-08-10
  • [学会発表] time-lapse顕微鏡2011

    • 著者名/発表者名
      原口徳子
    • 学会等名
      第17回細胞生物学ワークショップ
    • 発表場所
      情報通信研究機構、兵庫県
    • 年月日
      2011-08-10
  • [学会発表] The Nuclear Envelope Structures are Required for Maintenance of the Micronucleus Formed by Loss of Centromere Functions of a Human Artificial Chromosome2011

    • 著者名/発表者名
      Haraguchi, T.
    • 学会等名
      Nuclear envelope disease and chromatin organization
    • 発表場所
      Robinson College, Cambridge, UK
    • 年月日
      2011-07-14
  • [学会発表] Macronucleus-specific nuclear pore complexes lead macronuclear differentiation in Tetrahymena thermophila2011

    • 著者名/発表者名
      Iwamoto, M.
    • 学会等名
      FASEB Summer Research Conferences "Ciliate Molecular Biology"
    • 発表場所
      Orthodox Academy of Crete, Greece
    • 年月日
      2011-07-13
  • [学会発表] Inner nuclear membrane proteins Ima1, Lem2 and Man1 share the functions in mitosis2011

    • 著者名/発表者名
      Asakawa, H.
    • 学会等名
      Pombe2011 The 6th International Fission Yeast Meeting
    • 発表場所
      TBC Boston, U.S.A
    • 年月日
      2011-06-26
  • [学会発表] 遺伝情報場形成に関わるテトラヒメナの選択的核輸送システムの解明2011

    • 著者名/発表者名
      原口徳子
    • 学会等名
      文部科学省新学術領域研究遺伝情報収納・発現・継承の時空間場第4回班会議
    • 発表場所
      ルスツリゾート、北海道
    • 年月日
      2011-06-13
  • [学会発表] 蛍光・電子顕微鏡両用プローブを用いた分子特異的ナノイメージング法の開発2011

    • 著者名/発表者名
      原口徳子
    • 学会等名
      医学生物学電子顕微鏡技術学会第27回学術講演会
    • 発表場所
      四国大学交流プラザ、徳島県
    • 年月日
      2011-05-14
  • [備考]

    • URL

      http://www2.nict.go.jp/advanced_ict/bio/w131103/CellMagic/

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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