輸送担体importin βの核膜孔通過における熱ショック蛋白質hsc70の機能

热休克蛋白hsc70在转运蛋白β核孔通道中的作用

• 批准号: 13780579
• 负责人: 小瀬 真吾
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: National Institute of Genetics
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13780579/
• 关键词: 核膜孔; 核内移行; 核外移行; 熱ショック蛋白質; 核蛋白質輸送担体

核-細胞質間の機能分子の流通は核膜孔複合体(NPC)を介して行われる。その運搬はimportin βファミリーと呼ばれる輸送担体分子群により行われるが、NPC構成因子(Nup)とのどのような分子間相互作用により、importin βファミリー分子がNPCを通過し、機能分子を核及び細胞質に運搬するのか、その分子機構はほとんど明らかとなっていない。本研究は、importin βをモデル分子として、核膜孔通過機構の解明を目指し、以下のことを明らかにした。imporin βのNPC通過におけるエネルギー要求性を解析し、imporin βの核外移行にエネルギー要求性が観られた。そこで、細胞抽出液を分離精製することで、importin βの核外移行活性化因子として熱ショック蛋白質hsc70を同定した。importin β核外移行活性化におけるhsc70のATPase活性の必要性を解析する為、ATPase欠損点変異体hsc70(D10N)を用いて、in vitro蛋白質輸送アッセイ系で解析を行った。その結果、ATPase活性欠損hsc70変異体は、imporin βの核外移行を活性化しなかったので、hsc70のATPase活性はimportin β核外移行活性化に必要であると考えられる。また、NPC通過に必要十分な領域のアミノ酸に点変異を導入したimportin β変異体の挙動解析から、in vitro系において、野生型より核内移行が速いが核外移行は遅い変異体(A)や核外移行は速いが核内移行は遅い変異体(B)を同定した。これらの変異体とNup(p62,Nup153)との相互作用を調べると、野生型や変異体Aに比べ、変異体Bはp62やNup153との結合が弱かった。これらの結果は、核内移行と核外移行ではimportin βとNupの分子間相互作用が違うという可能性を示唆している。

The nuclear membrane pore complex (NPC) is the functional molecular flow between the nucleus and the cytoplasm.その Transportation は importin β フ ァ ミ リ ー と HU ば れ る transport carrier molecule group に よ り row わ れ る が, NPC constituent factor (Nup) と の ど の よ う な intermolecular interaction に よ り, importin β ファミリーmolecules がNPC をpass し, functional molecules をnucleus and びcytoplasm にtransport するのか, そのmolecule organization はほとんど明らかとなっていない. In this study, the import of β-molecules and the nuclear membrane pore passage mechanism are explained. The imporin βのNPC passed the analysis of the requirement of imporin βけるエネルギー, and the requirement of imporin βの extranuclear migration にエネルギーrequirement.そこで, cell extract を isolation and purification することで, importin βの extranuclear migration activating factor として热ショックprotein hsc70を同定した. Importin β extranuclear migration activation analysis of the necessity of ATPase activity of hsc70, analysis of the use of ATPase defective allogeneic hsc70 (D10N), and analysis of the in vitro protein delivery system.その, ATPase activity deficiency hsc70 allotype, imporin β の extranuclear migration and activation しなかったので, hsc70 のATPase activity はimportin It is necessary to activate beta extranuclear migration.また、NPC passes the necessary ten な field のアミノ acid に Point 変different を import したimportin β変variant の挙Activity analysis から、in The in vitro system is the same as the wild-type allotype, which has intranuclear migration and rapid intranuclear migration and extranuclear migration and isotype (A). The これらの変 allogeneic Nup(p62,Nup153) and とのinteraction are adjusted and the べると, the wild type や変 allogeneic A and にbiべ, the 変 allogeneic B and Nup153 and とのcombination are weak and かった. Result of これらの, intranuclear migration and extranuclear migration ではimportin βとNupのintermolecular interaction がviolation うというpossibility をshow instigation している.

项目成果

小瀬 真吾: "核-細胞質間タンパク質輸送の基本メカニズム"羊土社. 7 (2002)

Shingo Kose：“核细胞质蛋白转运的基本机制”Yodosha 7 (2002)。