インポーティンベータ依存的核-細胞質間物質輸送の新規メカニズムの解明

阐明输入β依赖性核胞质运输的新机制

基本信息

  • 批准号：
    08J04050
  • 负责人：
    大塚 正太郎
  • 金额：
    $ 1.15万
  • 依托单位：
    Kyoto University
  • 依托单位国家：
    日本
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份：
    2008
  • 资助国家：
    日本
  • 起止时间：
    2008 至 2010
  • 项目状态：
    已结题

项目摘要

本研究では、インポーティンベータの核膜孔複合体通過機構に対し、Ranや新たに同定したIBBP1がどのような役割を果たしているか解明することを目的としている。本年度は、当初の研究計画に従い、核膜孔を通過するインポーティンβのin vivo一分子観察、について研究を進めた。invivoでのインポーティンβの核内・核外移行の動態を解析するために、GFPタグ付きインポーティンベータを発現したHeLa生細胞の核全体にレーザーを照射し、消光されなかったインポーティンベータが核内へ輸送される様子を蛍光顕微鏡で経時観察した。インポーティンβの核内への蓄積のキネティクスは指数関数によくフィットするものであり、微分方程式を元にした数学的解析から核内・核外移行の速度定数をそれぞれ求めることに成功した。これらの解析手法により、IBBP1やRan、輸送基質がインポーティンベータの核内・核外移行へ及ぼす影響の定量的な解析が可能となった。また、昨年度から引き続きマイクロガラスピペットを用いた核膜孔一分子輸送解析系の開発も行った。原子間力顕微鏡により、HeLa細胞の核膜孔の密度と、隣り合う核膜孔間の距離を測定し、核膜孔一分子のみをとらえることができるガラスピペットの先端径を算出した後、プラーを用いて目的の先端径(300ナノメートル)のガラスピペットを作成する技術を獲得した。作成したガラスピペットにGFPタグ付きインポーティンベータを充填させ、基板上に露出させた核の上に静置したところ、インポーティンベータがピペット内の核膜孔を通過し核内へ輸送される様子が観察された。これにより、インポーティンベータの核内・核外移行の動態と、それに対してIBBP1やRanが及ぼす影響を、核膜孔一分子レベルで解析することが可能となった。
This study で は, イ ン ポ ー テ ィ ン ベ ー タ の nuclear pore complexes by institutions に し seaborne, Ran や new た に with fixed し た IBBP1 が ど の よ う な "を cut fruit た し て い る か interpret す る こ と を purpose と し て い る. は this year, at the beginning の research projects に 従 い, nuclear pore を through す る イ ン ポ ー テ ィ ン beta の in vivo molecular 観 examine, に つ い を て research into め た. Invivo で の イ ン ポ ー テ ィ ン beta の nucleus, nucleus transitional の dynamic を す る た め に, GFP タ グ pay き イ ン ポ ー テ ィ ン ベ ー タ を 発 now し た の born HeLa cell nuclear all に レ ー ザ ー し を exposure, extinction さ れ な か っ た イ ン ポ ー テ ィ ン ベ ー タ が intranuclear へ conveying さ れ る others child を 蛍 light 顕 micromirror で 経 観 examine し Youdaoplaceholder0. イ ン ポ ー テ ィ ン beta の intranuclear へ の accumulation の キ ネ テ ィ ク ス は index number of masato に よ く フ ィ ッ ト す る も の で あ り, differential equations を yuan に し た mathematics analytic か ら outside the nucleus, transitional の speed constant を そ れ ぞ れ o め る こ と に successful し た. Analytical technique に こ れ ら の よ り, IBBP1 や Ran, transmission matrix が イ ン ポ ー テ ィ ン ベ ー タ の outside the nucleus, transitional へ and ぼ す influence の quantitative analytical が な と な っ た. Youdaoplaceholder0, in the previous year, ら ら led to 続 続 続 ロガラスピペットを ロガラスピペットを ロガラスピペットを ロガラスピペットを used the pore of the nuclear membrane for the one-molecule transport analysis system to develop また and った. Interatomic force 顕 micromirror に よ り, HeLa の nuclear pore の と density, 隣 り close う の distance between nuclear pore を し, nuclear pore molecular の み を と ら え る こ と が で き る ガ ラ ス ピ ペ ッ ト を の apex diameter calculated し た, プ ラ ー を with い て purpose の apex diameter (300 ナ ノ メ ー ト ル) の ガ ラ ス ピ ペ ッ ト を made す を る technology Got た た. Make し た ガ ラ ス ピ ペ ッ ト に GFP タ グ pay き イ ン ポ ー テ ィ ン ベ ー タ を filling さ せ, substrate に reveal さ せ た nuclear の に let stand し た と こ ろ, イ ン ポ ー テ ィ ン ベ ー タ が ピ ペ ッ ト の inside nuclear pore を by し へ delivery within さ れ る others child が 観 examine さ れ た. こ れ に よ り, イ ン ポ ー テ ィ ン ベ ー タ の nucleus, nucleus transitional の dynamic と, そ れ に し seaborne て IBBP1 や Ran が and ぼ す influence を, nuclear pore a molecular レ ベ ル で parsing す る こ と が may と な っ た.

项目成果

期刊论文数量（0）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Single-molecule approaches for revealing the mechanism underlying the nuclear-cytoplasmic transport.
单分子方法揭示核-细胞质运输的机制。
  • DOI：
  • 发表时间：
    2010
  • 期刊：
  • 影响因子：
    0
  • 作者：
    Otsuka;S.;Iwasaka;S.;Takeyasu;K.;Yoshimura;S.H.
  • 通讯作者：
    S.H.
核-細胞質間物質輸送における Importin βの動態解析
Importin β在核质物质转运中的动态分析
  • DOI：
  • 发表时间：
    2009
  • 期刊：
  • 影响因子：
    0
  • 作者：
    大塚正太郎;岩坂静夏;竹安邦夫;吉村成弘
  • 通讯作者：
    吉村成弘
Nuclear architecture and chromatin dynamics revealed by atomic force microscopy in combination with biochethistry and cell biology
原子力显微镜结合生物化学和细胞生物学揭示核结构和染色质动力学
  • DOI：
  • 发表时间：
    2008
  • 期刊：
    European Journal of Physiology 456(1)
  • 影响因子：
    0
  • 作者：
    Hirano Y;Takahashi H;Kumeta M;Hizume K;Hirai Y;Otsuka S;Yoshimura SH;Takeyasu K
  • 通讯作者：
    Takeyasu K
Individual binding pockets of importin β for FG-nucleoporins have different binding characteristics and different sensitivities to RanGTP
FG-核孔蛋白的输入蛋白 β 的各个结合口袋对 RanGTP 具有不同的结合特征和不同的敏感性
  • DOI：
  • 发表时间：
    2008
  • 期刊：
  • 影响因子：
    0
  • 作者：
    Otsuka S;Takeyasu K;Yoshimura SH
  • 通讯作者：
    Yoshimura SH
Nup358, a nucleoporin, functions as a key determinant of the nuclear pore complex structure remodeling during skeletal myogenesis
  • DOI：
    10.1111/j.1742-4658.2010.07982.x
  • 发表时间：
    2011-02-01
  • 期刊：
    FEBS JOURNAL
  • 影响因子：
    5.4
  • 作者：
    Asally, Munehiro;Yasuda, Yoshinari;Yoneda, Yoshihiro
  • 通讯作者：
    Yoneda, Yoshihiro
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核-細胞質間物質輸送制御の視点からの脳性差発現機構解明へのアプローチ
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  • 批准号：
    19657062
  • 财政年份：
    2007
  • 资助金额：
    $ 1.15万
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for Exploratory Research
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