核膜孔複合体のダイナミクス:メカニズムと制御機構の解析

核孔复合体动力学：机制和控制机制分析

基本信息

批准号：
17050027
负责人：
今本尚子
金额：
$ 4.29万
依托单位：
The Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

核膜孔複合体は、核膜上の最も顕著な構造体として観察され、細胞質と核をつなぐ分子流通の場として機能している。核膜孔を可視化してその挙動を調べると、分布と数が細胞周期に依存して規則的に変化することを見いだした(Maeshima et al.,2006)。本年度は、核膜孔複合体の挙動の変化が見られるG1初期に着目して、複合体形成過程をliveで捉えることのできる実験系の樹立を試みた。また、核膜と複合体本体をアンカーするPom121の核膜孔複合体形成における役割について解析した。Live観察に関しては、細胞融合法、photo-conversion法、並びにphoto-bleach法を試したが、Nup133-Venusの安定発現株を用いて、操作性の良いphoto-bleach法で、核膜孔形成過程を捉えることに成功した。複合体形成はG1〜S期にかけて観察された。正確な形成時期について、現在詳細な解析をおこなっている。Nup133は核膜孔複合体の土台となる構成因子の1つであることが知られており、複合体形成の良い指標になる。もう1つの複合体形成の要の因子として、核膜と複合体本体を繋ぐ膜貫通型構成因子が考えられる。その1つであるPom121をクローニングし(データベース上にヒト全長遺伝子が存在しない)、性状解析を行った。Pom121をsiRNAで検出不可のレベルまで除去すると、核膜上の核膜孔複合体そのものが消失した。一方、同じPom121をわずかに検出できる程度に除去すると、核膜上に存在する核膜孔複合体が凝集することが判明した。その凝集に伴って、ラミンA/Cが核膜上で凝集した。このことから、Pom121は核膜孔複合体形成に必須の因子であると同時に、核内膜タンパク質と何らかの構造的繋がりのある可能性が考えられる(Funakoshi et al.投稿中)。複合体形成時の核膜の性状解析の新たな指標となる。

核孔复合体被观察为核膜上最突出的结构，并且充当连接细胞质和细胞核的分子流的位点。当我们可视化核孔并研究它们的行为时，我们发现它们的分布和数量根据细胞周期有规律地变化（Maeshima et al., 2006）。今年，我们重点关注G1早期，观察核孔复合物行为的变化，并试图建立一个可以实时捕捉复合物形成过程的实验系统。我们还分析了 Pom121 在核孔复合物形成中的作用，Pom121 锚定核膜和复合物本身。关于活体观察，我们尝试了细胞融合法、光转换法和光漂白法，但使用Nup133-Venus的稳定表达菌株和易于操作的光漂白法，我们观察了核的过程。孔隙形成成功。从G1期到S期观察到复合物形成。我们目前正在对确切的形成时间进行详细分析。 Nup133 被认为是核孔复合物的组成部分之一，并且是复合物形成的良好指标。复合体形成的另一个关键因素是连接核膜和复合体的跨膜成分。其中之一Pom121被克隆（数据库中没有全长人类基因）并分析了其特性。当使用 siRNA 将 Pom121 去除至不可检测的水平时，核膜上的核孔复合物本身消失了。另一方面，当相同的 Pom121 被去除到轻微可检测的水平时，发现核膜上存在的核孔复合物聚集。随着聚集，核纤层蛋白A/C在核膜上聚集。这表明Pom121是核孔复合物形成的重要因素，并且可能与内核膜蛋白具有某种结构联系（Funakoshi等人正在进行中）。这将作为分析复合物形成过程中核膜特性的新指标。