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

基本信息

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

项目摘要

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。

核和细胞质之间的功能分子的流动通过核孔复合物（NPC）发生。 The transport is carried out by a group of transport carrier molecules called the importin β family, but the molecular mechanism of which is largely unknown is the intermolecular interaction with NPC constituents (Nups) causes the importin β family molecule to pass through the NPCs and transport functional molecules to the nucleus and cytoplasm.这项研究旨在阐明使用Importinβ作为模型分子的核孔通过的机制，并揭示了以下内容：分析了通过NPC的Imporinβ的能量需求，并观察到了Imporinβ的核转移核转移的能量需求。因此，通过分离和纯化细胞提取物，将热休克蛋白HSC70鉴定为Importinβ的核外转移激活剂。为了分析HSC70在进口素β-核外转移激活中对ATPase活性的需求，使用ATPase缺陷点突变体HSC70（D10N）来分析体外蛋白质转运测定。结果，ATPase活性缺陷型HSC70突变体没有激活Imporinβ的核渗出，因此人们认为HSC70的ATPase活性是核外渗出Importimpaseβ所必需的。此外，从进口蛋白β突变体的行为分析中，在足以通过NPC的区域中引入了点突变，我们在体外鉴定了具有更快核转运但比野生型较慢的核转运的突变体，而核转运率较慢，而核转运却更快，但核转移速度较慢（B）。在检查这些突变体与NUP之间的相互作用（p62，nup153）时，突变体B与p62和NUP153的结合较弱，而NUP153与野生型和突变体A的结合较弱，这些结果表明Importinβ和NUP之间的分子间相互作用在核易位易位和核易位之间有所不同。