クロマチンタンパク質による核膜の構造形成とアポトーシスの誘導機構の解析

染色质蛋白核膜结构形成及凋亡诱导机制分析

• 批准号: 15032213
• 负责人: 古川 和広
• 金额: $ 3.07万
• 依托单位: Niigata University
• 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: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15032213/
• 关键词: BAF; アポトーシス; 核構造; クロマチン; 細胞周期

真核細胞の細胞内に見られる核膜(nuclear envelope)は真核生物に特徴的な膜構造でありゲノムの機能の正確な制御に重要な機能を持っている。この核膜を構成するタンパク質の損失はアポトーシスや遺伝子疾患の原因となることがわかっている。私たちはこの核膜の機能を明らかにするため研究を進めており、核膜タンパク質と特異的相互作用するクロマチンタンパク質、BAFの存在を明らかにしている。現在このBAFの機能解析を行っているが、ショウジョウバエにBAFのnull変異を導入すると核膜の主要なタンパク質であるラミンの重合が異常となり核膜の構造が大きく変化することと、細胞分裂が間期周辺で停止し異常なDNA複製が生じることを見いだしている(Furukawa et al., J Cell Sci 2003)。私たちはさらにBAFnull変異体の発生を初期から詳細に解析した結果、成虫原基組織で核が異常に凝集しており、TUNEL反応を用いアポトーシスが高頻度で起こっていることを見いだした。そこでエフェクターカスパーゼであるDrlCEの活性化型に対する特異的抗体を用いて免疫染色しアポトーシスの状態をさらに観察した。その結果、TUNEL反応と同様に、成虫原基組織では活性化型DrlCEの強いシグナルが容易に検出できたが、神経組織では活性化型DrlCEシグナルは検出できなかった。また成虫原基組織においては、アポトーシスが誘導されていない(活性化型DrlCEが検出されない)細胞の核構造を詳細に観察すると、神経細胞に見られたBAFの消失に伴う核のコンボリューションの形態が容易に観察できた。以上からBAFタンパク質の消失がアポトーシスに見られる核構造の変化と密接に関係していることが推測される。

在真核细胞中发现的核包膜是真核生物的膜结构的特征，具有重要的功能以准确控制基因组功能。已经发现，构成核膜的蛋白质损失会引起凋亡和遗传疾病。我们正在进行研究以阐明该核膜的功能，揭示了BAF的存在，BAF是一种专门与核膜蛋白相互作用的染色质蛋白。我们目前正在对该BAF进行功能分析，并且我们发现，将BAF中的无效突变引入果蝇中导致层粘连蛋白的异常聚合，这是核膜的主要蛋白质，导致核膜结构发生了重大变化，并且该细胞分裂在围绕中间的cellip celli celli cellip cellim cellim celliq eT（雾型）均停止。 2003）。我们进一步分析了Bafnull突变体在早期的发展，发现核在成年原生动物组织中异常聚集，并且使用TUNEL反应在高频上发生凋亡。因此，通过使用特异性抗体对激活形式的DRLCE（效应子caspase）进行免疫染色，进一步观察了凋亡。结果，与TUNEL反应相似，在成年原生动物组织中很容易检测到激活的DRLCE的强信号，但在神经组织中未检测到活化的DRLCE信号。此外，在成年原生动物组织中，当观察到未诱导凋亡的细胞的核结构（未检测到活化的DRLCE）时，可以详细观察到，很容易观察到核卷积的形态，而神经元中BAF消失的消失。从以上，可以推测BAF蛋白的消失与凋亡中核结构的变化密切相关。

项目成果

Martins et al.: "HA95 and LAP2 β mediate a novel chromatin-nuclear envelope interaction implicated in initiation of DNA replication."J Cell Biol. 160. 77-88 (2003)

Martins 等人：“HA95 和 LAP2 β 介导一种与 DNA 复制起始有关的新型染色质-核膜相互作用。”J Cell Biol. 160. 77-88 (2003)

LAP2a and BAF localize to telomeres and chromatin core regions transiently during nuclear assembly.

LAP2a 和 BAF 在核组装过程中短暂定位于端粒和染色质核心区域。

• 发表时间: 2004
• 期刊: J.Cell Sci. 117
• 作者: Yuda;H.;Suzuki;K.;et al.;鈴木 宏治;M.Takano;T.Dechat
• 通讯作者: T.Dechat

Nakagawa et al.: "Participation of a fusogenic protein, glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase, in nuclear membrane assembly."J Biol Chem. 278. 20395-20404 (2003)

Nakakawa 等人：“融合蛋白甘油醛-3-磷酸脱氢酶参与核膜组装。”J Biol Chem。

Furukawa et al.: "BAF plays crucial roles in cell cycle progression and nuclear organization in Drosophila."J.Cell.Sci.. 116. 3811-3823 (2003)

Furukawa 等人：“BAF 在果蝇的细胞周期进程和核组织中起着至关重要的作用。”J.Cell.Sci.. 116. 3811-3823 (2003)