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核膜サブドメインを形成する分子基盤と形成機構の解析

核膜亚结构域分子基础及形成机制分析

基本信息

批准号：
19038027
负责人：
今本尚子
金额：
$ 5.31万
依托单位：
The Institute of Physical and Chemical Research
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：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

真核生物が進化の過程で獲得した核膜は、遺伝子を封入して遺伝子機能を担う因子群を濃縮するだけでなく、高次クロマチン構築の足場として遺伝子機能を支える細胞内構造である。核膜とクロマチンの物理的・機能的繋がりを探るため、核膜に存在する最も顕著な構造体である核膜孔複合体に注目し、その挙動を調べた。その結果、核膜孔複合体の分布が細胞分裂終期に核膜が形成されるときに定まること、また、その分布がG1初期の細胞運命が決定される時期に崩れること、更に、核膜孔複合体の分布にlaminなどの核内膜因子が積極的に寄与することを明らかにしてきた。細胞機能に即して規則的に変化する核膜上のこの領域を核膜サブドメインと名付けた。膜貫通型の核膜孔複合体因子や異なるサブドメインに局在する核内膜因子の各々に、異なる蛍光タンパク質を付加して同時に2種タンパク質を安定に発現する細胞株を取得し、ライブ観察を行った。その結果、核膜形成初期に核内膜や核膜孔複合体などの因子群が染色体側部にまず集積し、その後、染色体上を局在化することでサブドメインが形成されることを確認した。この過程を生化学的に解析するため、取得した安定発現株の、分裂期のセミインタクト細胞を作成した。そのセミインタクト細胞に細胞抽出液とATPを添加すると、添加した因子に依存して、膜貫通型の核膜因子が染色体側部にターゲットし、更に、染色体上を局在化することがわかった。生細胞で見られる核膜形成初期反応を、in vitroで再構築できたことを示す結果である。蛍光チューブリンを加えると、この再構成では、紡錘体形成も再現され、核膜因子の局在化に関与することを示唆する結果を得ている。この系を利用することにより、核膜形成を担う可溶性因子や核膜因子の局在化機構、並びに、核膜因子を集積させる染色体側要素の、生化学的解析が可能になる。当初の研究目的を十分に達成したと考える。

Eukaryote evolution process to obtain nuclear membrane, gene encapsulation, gene function to support the concentration of factor groups, high-order gene construction, gene function to support the intracellular structure The physical and functional properties of the nuclear membrane are explored, the structure of the nuclear membrane is observed, and the movement of the nuclear membrane is modulated. As a result, the distribution of nuclear pore complexes in the terminal phase of cell division is determined by the formation of nuclear membrane, the distribution of nuclear pore complexes in the initial phase of G1 is determined by the formation of nuclear membrane and the distribution of nuclear pore complexes in the terminal phase of cell division. Cell function is regulated by the nuclear membrane and the nuclear membrane. Cell lines were obtained and examined for the presence of two different types of nuclear membrane complex factors, namely, nuclear membrane factor and nuclear membrane factor As a result, it was confirmed that the factors of nuclear membrane and nuclear pore complex in the early stage of nuclear membrane formation were accumulated in the lateral part of chromosome, and then transformed in the middle part of chromosome. This process involves biochemical analysis, acquisition, stable development, and cell division. Cell extracts from the cells are dependent on ATP addition, membrane penetration, and chromosome localization. In the early stage of nuclear membrane formation, the growth of cells is reversed, and the reconstruction of nuclear membrane is shown. The results of the process of light emission and reconstruction, spindle formation and transformation of nuclear membrane factors were obtained. This system can be used to analyze soluble factors, nuclear membrane factors, molecular mechanisms, nuclear membrane factors, chromosomal side factors, and biochemical analysis. The purpose of this study was fully achieved.