細胞核内のミオシン‐アクチンモーターによるゲノム機能制御機構の解明とその応用

细胞核肌球蛋白-肌动蛋白运动基因组功能调控机制的阐明及其应用

基本信息

批准号：
21658037
负责人：
原田昌彦
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

細胞質のミオシンとアクチンによる分子モーターシステムは、細胞運動や物質の輸送に重要な役割を果たしている。研究代表者らは、アクチンファミリー分子が細胞核内に存在しており、クロマチン・細胞核内の機能構造に重要な役割を果たしていることを見出している。一方で、本研究の海外研究協力者であるカレル大(チェコ)のDr.PavelHozakは、細胞核内のミオシンファミリーを見出し、遺伝子発現にこのミオシンモーターが関与することを報告している。本研究では、核内のミオシン-アクチンファミリーによるゲノム機能制御の分子機構を解明すると共に、その機構を利用した人工的な転写・分化・再生の制御に向けての応用展開を図ることを目的としている。細胞核に局在するアクチン関連タンパク質であるArp6を破壊した細胞をDT40細胞を用いて作成し、核ミオシンのダイナミクスをFRAP(消光後蛍光回復測定)によって解析したところ、そのダイナミクスに変化が観察された。また、Arp6ノックダウンによっても変化が観察された。Arp6と核内ミオシンの相互作用は、培養細胞中でタグを付加したタンパク質を免疫沈降法によって解析することで確認された。さらに、遺伝子の人工的な制御に向け、複数のコンストラクトを作成し、その機能の確認を行った。これらの研究により、細胞核内のアクチンーミオシンファミリーによるゲノム機能制御の存在と、その応用展開における重要な知見が得られた。

细胞质中由肌球蛋白和肌动蛋白组成的分子运动系统在细胞运动和物质运输中发挥着重要作用。研究人员发现肌动蛋白家族分子存在于细胞核内，在细胞核内的染色质和功能结构中发挥着重要作用。另一方面，本研究的海外研究合作者、捷克查尔斯大学的Pavel Hozak博士发现了细胞核中的肌球蛋白家族，并报道这种肌球蛋白马达参与基因表达。在这项研究中，我们的目标是阐明细胞核中肌球蛋白-肌动蛋白家族控制基因组功能的分子机制，并开发利用该机制人工控制转录、分化和再生的应用。当创建位于细胞核中的肌动蛋白相关蛋白Arp6被破坏的DT40细胞时，通过FRAP（猝灭测量后的荧光恢复）分析核肌球蛋白的动态，并观察到动态的变化。 Arp6 敲除后也观察到了变化。 Arp6 和核肌球蛋白之间的相互作用通过培养细胞中标记蛋白的免疫沉淀分析得到证实。此外，我们创建了多个用于人工基因调控的构建体并确认了它们的功能。这些研究揭示了细胞核中肌动蛋白-肌球蛋白家族对基因组功能调控的存在，并为其应用的开发提供了重要的知识。

项目成果

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科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Roles of actin-related proteins in nuclear organization and genome function

肌动蛋白相关蛋白在核组织和基因组功能中的作用

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
0
作者：
Moses Olabiyi Abiodun;Ken Matsuoka;日出間純;Harata M
通讯作者：
Harata M

クロマチンリモデリングおよびヒストンバリアントによるゲノム機能制御

通过染色质重塑和组蛋白变异调节基因组功能

DOI：
发表时间：
2009
期刊：
影响因子：
0
作者：
Adebanjo A. Badejo;Keiko Wada;Hitoshi Shibata;Yoshihiro Sawa;Takanori Maruta;Shigeru Shigeoka;Takahiro Ishikawa;原田昌彦
通讯作者：
原田昌彦

クロマチン核内配置におけるアクチン関連タンパク質Arp6の機能

肌动蛋白相关蛋白Arp6在染色质核排列中的功能