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 <s:1> functional molecules <e:1> flow between the nucleus and cytoplasm through the <s:1> nuclear membrane pore complex (NPC)を interconnects to the て flow われる. そ の carrying は importin beta フ ァ ミ リ ー と shout ば れ る conveying supporter molecular group of に よ り line わ れ る が, NPC form factor (Nup) と の ど の よ う な intermolecular interactions に よ り, importin Beta フ ァ ミ リ ー molecular が NPC を through し, functional molecular を nuclear and cytoplasm び に carrying す る の か, そ の molecular institutions は ほ と ん ど Ming ら か と な っ て い な い. This study は, importin beta を モ デ ル molecular と し て, nuclear pore through institutions の interpret を refers し, the following の こ と を Ming ら か に し た. Imporin beta の NPCS through に お け る エ ネ ル ギ ー を analytic し sex, imporin beta の nucleus transitional に エ ネ ル ギ ー が sex 観 ら れ た. そ こ で, cell extract refined を separation す る こ と で, importin beta の transition activation factor of extranuclear と し て hot シ ョ ッ ク protein hsc70 を with fixed し た. Importin beta transition activeness of extranuclear に お け る hsc70 の ATPase activity の necessity を parsing す る for, ATPase owe damage point - variant hsc70 (D10N) を い て, the in vitro protein transport ア ッ セ イ system analytical line を っ で た. The results of そ <s:1>, the underactive ATPase hsc70 variant そ, the を activation of imporin β <s:1> transmigration, <s:1> な った で, and the に activation of imporin β transmigration of hsc70 ATPase に are necessary to であると study えられる. By ま た, NPC に very necessary な field の ア ミ ノ acid に points - different を import し た importin beta - variant の 挙 dynamic analytic か ら, in vitro に お い て, wild type よ り nuclear internal migration が speed い が nucleus transitional は 遅 い variations with や nucleus (A) transitional は speed い が nuclear internal migration は 遅 い - variants (B) with fixed し を た. こ れ ら の - variant と Nup (p62, Nup153) と の interaction を adjustable べ る と, wild type や - variants than べ に, 1 - B は p62 や Nup153 と の combined with weak が か っ た. こ れ ら の results は, nuclear internal migration と nucleus transitional で は importin beta と Nup の intermolecular interactions が violations う と い を う possibility in stopping 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)。