Elucidating the control mechanism of gene expression based on the unique DNA-binding mode of the nuclear transport factor importin alpha

本研究では、核輸送因子importin αの輸送基質およびDNAとの相互作用によるクロマチン制御機構を明らかにするため、輸送基質のDNAターゲッティングと遺伝子発現調節に対するimportin αの作用とその機序を明らかにする。これにより、importin αがDNA上においても輸送基質を運んで生理作用を示すという全く新しい遺伝子発現制御機構を見いだす。さらに、importin αが遺伝子発現に関わるゲノム上の作用点をスクリーニングすることにより、importin αの生理作用の解明に重要な情報基盤を構築する。そのために、①importin αがクロマチン上で結合するタンパク質、②importin αのDNA配列に対する特異性と動態、③importin αによるDNAへの輸送基質の誘導とその活性、④importin αが調節するゲノム領域を明らかにする。2022年度は、②importin αのDNA配列に対する特異性と動態を明らかにするために、分子イメージングを実施し、DNA上でのimportin αの運動を解析した。さらに、人工的な輸送基質と結合したまま運動する様子も観察され、DNA上においてもimportin αが輸送基質のDNAターゲッティングと遺伝子発現調節に関わる可能性が支持された。

本研究では、核輸送因子importin αの輸送基質およびDNAとの相互作用によるクロマチン制御機構を明らかにするため、輸送基質のDNAターゲッティングと遺伝子発現調節に対するimportin αの作用とその機序を明らかにする。これにより、importin αがDNA上においても輸送基質を運んで生理作用を示すという全く新しい遺伝子発現制御機構を見いだす。さらに、importin αが遺伝子発現に関わるゲノム上の作用点をスクリーニングすることにより、importin αの生理作用の解明に重要な情報基盤を構築する。そのために、①importin αがクロマチン上で結合するタンパク質、②importin αのDNA配列に対する特異性と動態、③importin αによるDNAへの輸送基質の誘導とその活性、④importin αが調節するゲノム領域を明らかにする。2022年度は、②importin αのDNA配列に対する特異性と動態を明らかにするために、分子イメージングを実施し、DNA上でのimportin αの運動を解析した。さらに、人工的な輸送基質と結合したまま運動する様子も観察され、DNA上においてもimportin αが輸送基質のDNAターゲッティングと遺伝子発現調節に関わる可能性が支持された。