細胞質から核への蛋白質輸送の分子機構:その多様性とエネルギー要求性

蛋白质从细胞质转运到细胞核的分子机制：多样性和能量需求

• 批准号: 11237202
• 负责人: 米田 悦啓
• 金额: $ 123.2万
• 依托单位: Osaka 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: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11237202/
• 关键词: 核蛋白質輸送; importin β; p27; 14-3-3蛋白質; importin α; ストレス応答; 核局在化シグナル; 結晶構造; importin; exportin; Ran; 核膜孔複合体; セミインタクト細胞; transportin; 分子イメージング; CaM kinase IV; green fluorescent protein (GFP); β-catenin; 核膜孔; レプトマイシンB; 転写因子; Importin; CaMキ

核蛋白質輸送の多様性に着目した研究として、転写因子SREBP-2(sterol regulatory element binding protein-2)を指標として研究を進め、これまでに、ホモ二量体を形成したSREBP-2が、importin αを介することなくimportin βに直接結合することによって核へ輸送されることを明らかにしてきたが、importin βがimportin αとSREBP-2という2種類の機能も構造も全く異なる分子を別々に結合する様式に関する分子基盤は不明であった。本年度、importin βとSREBP-2二量体の複合体の結晶構造解析に成功し,importin βが持つ19個のHEATモチーフの中で、他よりも長いヘリックス構造を取る2つのHEATモチーフ部分がSREBP-2分子をつかむような形で両分子が結合していることを明らかにした。また、細胞周期と核蛋白質輸送の関連に着目した研究を進め、細胞周期の調節因子の1つであるp27に関して、その核局在化シグナルに含まれるスレオニン残基がリン酸化を受けると14-3-3蛋白質が結合して核局在化シグナルが輸送因子importin αによって認識されなくなることを発見した。このことから、p27の核局在化シグナルが機能しなくなることにより、正常な細胞周期進行が妨げられて細胞の癌化が誘導される可能性が示唆された。さらに、輸送因子の1つであるimportin αが、熱ショックなどの細胞ストレスに応じて核内に集積する現象を発見し、ストレス条件下では、通常の核蛋白質輸送経路が抑制され、その代わりに、ストレス応答性の輸送経路が活発に機能する状態になる可能性を示唆することができた。以上のように、研究計画に沿った、核蛋白質輸送の多様性やその制御機構に関する研究成果を挙げることができた。

The nucleoprotein transporter SREBP-2 (sterol regulatory element binding protein-2) refers to the progress of the study, the formation of the two-agent SREBP-2, the introduction of importin α, the direct combination of the two-dimensional importin β, and the direct combination of the nucleoprotein, the writing factor, the nuclear factor, the writing factor, the writing factor, and the Importin β-importin α-SREBP-2 can be used to create full-scale molecular identifiers combined with the molecular basis of this formula. This year, the crystal analysis of importin β-HEAT-2 binary complex has been successful. Importin β has been used to analyze the results of 19 HEAT samples, and the results show that SREBP-2 molecules are in good agreement with the results of this year. Cell cycle nucleoprotein transfer, cell cycle nuclear protein transfer, cell cycle factor 1, cell cycle factor 1, cell cycle factor p27, protein 14-3-3, protein 14-3-3-3, protein 14-3-3, protein 14-3-3-3, protein 14-3-3-3-3. The possibility of carcinogenesis of cancer cells is indicated by the possibility of carcinogenesis in the normal cell cycle and in the normal cell cycle, the p27 nuclear bureau is responsible for the possibility of cancer. In general, the nuclear protein is transmitted through the route of suppression, transmission, transmission, and response response. The possibility of a response response is demonstrated by the possibility of a response mechanism. The above information, research programs, and nucleoprotein transfer systems are used to improve the accuracy of the research results.

项目成果

Ikuta, T.: "Nucleocytoplasmic shuttling of the aryl hydrocarbon receptor"J. Biochem. 127. 503-509 (2000)

Ikuta, T.：“芳烃受体的核细胞质穿梭”J。

kondo, Y.: "Molecular cloning of one isotype of human lamina-associated polypeptide 1s and a topological analysis using its deletion mutants"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 294. 770-778 (2002)

kondo，Y.：“人层相关多肽 1s 的一种同种型的分子克隆以及使用其缺失突变体的拓扑分析”Biochem。

Takagi, M.: "A novel nucleolar protein, NIFK, interacts with the forkhead associated domain of Ki-67 antigen in mitosis"J. Biol. Chem.. 276. 25386-25391 (2001)

Takagi, M.：“一种新型核仁蛋白 NIFK 在有丝分裂中与 Ki-67 抗原的叉头相关结构域相互作用”J.

Hieda, M.: "Nuclear import of the U1A splicesome protein is mediated by importin α/β and Ran in living mammalian cells"J. Biol. Chem.. 276. 16824-16832 (2001)

Hieda, M.：“U1A 剪接体蛋白的核输入是由活哺乳动物细胞中的输入蛋白 α/β 和 Ran 介导的”J. Biol. Chem.. 276. 16824-16832 (2001)

Katahira, J.: "Complex formation between Tap and p15 affects binding to FG-repeat nucleoporins and nucleocytoplasmic shuttling"J. Biol. Chem.. (in press). (2002)

Katahira, J.：“Tap 和 p15 之间的复合物形成影响与 FG 重复核孔蛋白的结合和核细胞质穿梭”J.