機能分子の核輪送を視点とした細胞核リプログラミング機構解明への新たなアプローチ

从功能分子核转运角度阐明核重编程机制的新方法

基本信息

批准号：
18870016
负责人：
岡正啓
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18870016/
关键词：
ES細胞核膜孔構成因子

项目摘要

細胞のリプログラミングにより分化した細胞から多能性を持つ幹細胞を樹立する技術は、将来の再生医療において非常に有用性が高い技術であり、その実用化が期待されている。現在までに細胞のリプログラム化に関わる転写因子については解析が進んできているが、核-細胞質間の物質輸送機構の細胞リプログラム化への関わりについては未だ不明な点が多い。そこで細胞融合によるリプログラム化能を保持する胚性幹細胞(ES細胞)に着目し、未分化ES細胞、そしてその細胞分化過程における核輸送関連因子の発現解析を行った。その結果、核膜孔構成因子であるNup98の発現量がES細胞の分化に伴い蛋白質レベルで減少する事が明らかになった。Nup98は核膜孔以外に核内でドット状の局在を示すことが知られているが、免疫染色により、このNup98の核内ドットには核外輸送因子であるCrm1が蓄積することが明らかになった。更にCrm1依存的な核外移行シグナル(NES)を結合したEGFP(EGFP-NES)の局在を指標に蛋白質の核外輸送効率を観察した結果、Nup98の過剰発現によりEGFP-NESの核外輸送が阻害され核に集積することが明らかとなった。以上の結果は核膜孔構成因子Nup98と核外輸送因子Crm1が機能的に密接な関わりを持つ事を示唆するものである。今後、Nup98-Crm1の機能発現が細胞リプログラミングや細胞分化にどのような影響を与えるのかについて解析を進めてゆく予定である。

通过细胞重编程从分化细胞建立多能干细胞的技术是未来再生医学中非常有用的技术，其实际应用值得期待。迄今为止，细胞重编程相关转录因子的分析已取得进展，但细胞重编程中核-胞质物质转运机制的参与仍存在许多未知数。因此，我们关注通过细胞融合保留重编程能力的胚胎干细胞（ES细胞），分析未分化ES细胞中核转运相关因子的表达及其细胞分化过程。结果表明，随着ES细胞的分化，核孔构成因子Nup98的表达量在蛋白质水平上降低。已知Nup98在核孔以外的细胞核中显示出点状定位，并且免疫染色显示核输出因子Crm1在Nup98的这些核点中积累。此外，我们以与Crm1依赖性核输出信号（NES）结合的EGFP（EGFP-NES）的定位为指标，观察了蛋白质核输出的效率，结果表明该蛋白质在细胞核中受到抑制和积累。这些结果表明核孔组成因子Nup98和核输出因子Crm1具有密切的功能关系。未来，我们计划分析Nup98-Crm1的功能表达如何影响细胞重编程和细胞分化。