1997 Fiscal Year Annual Research Report

生きた細胞において核・細胞質間の分子挙動をリアルタイムで可視化する技術の開発

Research Project

Project/Area Number	08558079
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	米田悦啓大阪大学, 医学部, 教授 (80191667)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	弓場俊輔大阪大学, 医学部, 助手 (40263248) 平岡泰郵政省通信総合研究所, 関西先端研究センター・生物情報研究室, 室長
Keywords	画像解析 / 三次元可視化 / 光学顕微鏡技術 / マイクロインジェクション / 核蛋白質 / 核膜 / 核局在化シグナル
Research Abstract	細胞機能を担う蛋白質分子の挙動を、生きた細胞を生きたまま取り扱いながら、三次元的に追跡する技術を開発し、その技術を利用して、核膜を通過する分子の挙動を解析することを目的として研究を進め、以下の成果を得た。 1.細胞周期のtolophaseでは、崩壊した核膜や核膜孔複合体が染色体の周囲に再構築されてくるが、その再構築過程と核蛋白質輸送能の回復との時間的関係を解析した。Hela細胞において、染色体が細胞中央部分に配列した時点から解析を開始し、その後の時間経過を観察した。その結果、核膜孔複合体を構成する蛋白質である、p62,RanBP2,Nup153はすべて、核蛋白質輸送能の回復する7〜8分後までに必ず染色体周囲に集合し、ラミンB受容体の挙動から判断した核膜閉鎖の直後に核蛋白質輸送能は回復することが明らかとなった。このような、分裂期でおこる核膜の崩壊と再構築の過程を、核蛋白質輸送という核膜孔の機能と関連づけながら、リアルタイムで解析したのは世界で初めてである。 2.核蛋白質輸送に関与する因子であるPTAC58(importin-α)そのものの細胞内での動態を、GFP(green fluorescent protein)との融合蛋白質として細胞内に導入してから観察した。GFP-PTAC58を予め導入した細胞の細胞質に、核蛋白質を外来性に再導入すると、約2分後にGFP-PTAC58は核蛋白質とともに核内に移行するが、その後約3分で、GFP-PTAC58だけが細胞質に戻ってくることがわかった。つまり、PTAC58は速やかにrecycleされる蛋白質であることが明らかとなった。以上のように、研究目的、研究計画に沿った研究の進展が見られた。

Research Products
(11 results)

All Other

All Publications (11 results)

[Publications] Hiroshi Kajikawa: "Expression of highly polysialylated NCAM(NCAM-H) in developing and adult chicken auditory organ" HEARING RESEARCH. 103. 123-130 (1997)
[Publications] Yoshihiro Yoneda: "How Proteins Are Transported from Cytoplasm to the Nucleus" J.Biochem. 121. 811-817 (1997)
[Publications] Hidetaka Eguchi: "A Nuclear Localization Signal of Human Aryl Hydrocarbon Receptor Nuclear Translocator/Hypoxia-inducible Factor 1β Is a Novel Bipartite Type Recognized by the Two Components of Nuclear Pore-targeting Complex" THE JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY. 272・28. 17640-17647 (1997)
[Publications] Noriko Yasuhara: "Essential role of active nuclear transport in apoptosis" Genes to Cells. 2. 55-64 (1997)
[Publications] Hiroshi Kajikawa: "Expression of neurite outgrowth factor and gicerin during inner ear development and hair cell regeneration in the chick" Journal of Neurocytology. 26. 501-509 (1997)
[Publications] Lyuji Tsuji: "Identification of novel homologues of mouse importin α,the α subunit of the nuclear pore-targeting complex,and their tissue-specific expression" FEBS Letters. 416. 30-34 (1997)
[Publications] Yoichi Miyamoto: "Differential Modes of Nuclear Localization Signal (NLS) Recognition by Three Distinct Classes of NLS Receptors" THE JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY. 272・42. 26375-26381 (1997)
[Publications] Toshihiro Sekimoto: "Extracellular signal-dependent nuclear import of Stat1 is mediated by nuclear pore-targeting complex formation with NPI-1,but not Rch1" The EMBO Journal. 16・23. 7067-7077 (1997)
[Publications] Shingo Kose: "Ran-unassisted Nuclear Migration of a 97-kD Component of Nuclear Pore-targeting Complex" The Journal of Cell Biology. 139・4. 841-849 (1997)
[Publications] Togo Ikuta: "Nuclear Localization and Export Signals of the Human Aryl Hydrocarbon Receptor" THE JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY. 273・5. 2895-2904 (1998)
[Publications] Yoshihiro Yoneda: "MEMBRANE PROTEINS STRUCTURE,FUNCTION AND EXPRESSION CONTROL" Kyushu University Press (Japan),S.Karger AG(Switzerland), 8 (1997)

1997 Fiscal Year Annual Research Report

生きた細胞において核・細胞質間の分子挙動をリアルタイムで可視化する技術の開発

Principal Investigator

米田 悦啓 大阪大学, 医学部, 教授 (80191667)

Research Products

[Publications] Hiroshi Kajikawa: "Expression of highly polysialylated NCAM(NCAM-H) in developing and adult chicken auditory organ" HEARING RESEARCH. 103. 123-130 (1997)

[Publications] Yoshihiro Yoneda: "How Proteins Are Transported from Cytoplasm to the Nucleus" J.Biochem. 121. 811-817 (1997)

[Publications] Noriko Yasuhara: "Essential role of active nuclear transport in apoptosis" Genes to Cells. 2. 55-64 (1997)

[Publications] Hiroshi Kajikawa: "Expression of neurite outgrowth factor and gicerin during inner ear development and hair cell regeneration in the chick" Journal of Neurocytology. 26. 501-509 (1997)

[Publications] Lyuji Tsuji: "Identification of novel homologues of mouse importin α,the α subunit of the nuclear pore-targeting complex,and their tissue-specific expression" FEBS Letters. 416. 30-34 (1997)

[Publications] Yoichi Miyamoto: "Differential Modes of Nuclear Localization Signal (NLS) Recognition by Three Distinct Classes of NLS Receptors" THE JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY. 272・42. 26375-26381 (1997)

[Publications] Toshihiro Sekimoto: "Extracellular signal-dependent nuclear import of Stat1 is mediated by nuclear pore-targeting complex formation with NPI-1,but not Rch1" The EMBO Journal. 16・23. 7067-7077 (1997)

[Publications] Shingo Kose: "Ran-unassisted Nuclear Migration of a 97-kD Component of Nuclear Pore-targeting Complex" The Journal of Cell Biology. 139・4. 841-849 (1997)

[Publications] Togo Ikuta: "Nuclear Localization and Export Signals of the Human Aryl Hydrocarbon Receptor" THE JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY. 273・5. 2895-2904 (1998)

[Publications] Yoshihiro Yoneda: "MEMBRANE PROTEINS STRUCTURE,FUNCTION AND EXPRESSION CONTROL" Kyushu University Press (Japan),S.Karger AG(Switzerland), 8 (1997)

米田悦啓大阪大学, 医学部, 教授 (80191667)