機能分子の核輪送を視点とした細胞核リプログラミング機構解明への新たなアプローチ

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細胞のリプログラミングにより分化した細胞から多能性を持つ幹細胞を樹立する技術は、将来の再生医療において非常に有用性が高い技術であり、その実用化が期待されている。現在までに細胞のリプログラム化に関わる転写因子については解析が進んできているが、核-細胞質間の物質輸送機構の細胞リプログラム化への関わりについては未だ不明な点が多い。そこで細胞融合によるリプログラム化能を保持する胚性幹細胞(ES細胞)に着目し、未分化ES細胞、そしてその細胞分化過程における核輸送関連因子の発現解析を行った。その結果、核膜孔構成因子であるNup98の発現量がES細胞の分化に伴い蛋白質レベルで減少する事が明らかになった。Nup98は核膜孔以外に核内でドット状の局在を示すことが知られているが、免疫染色により、このNup98の核内ドットには核外輸送因子であるCrm1が蓄積することが明らかになった。更にCrm1依存的な核外移行シグナル(NES)を結合したEGFP(EGFP-NES)の局在を指標に蛋白質の核外輸送効率を観察した結果、Nup98の過剰発現によりEGFP-NESの核外輸送が阻害され核に集積することが明らかとなった。以上の結果は核膜孔構成因子Nup98と核外輸送因子Crm1が機能的に密接な関わりを持つ事を示唆するものである。今後、Nup98-Crm1の機能発現が細胞リプログラミングや細胞分化にどのような影響を与えるのかについて解析を進めてゆく予定である。