新規核膜蛋白質Nemp1の核内膜特異的な遺伝子制御機構の解明

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本研究は、核内膜蛋白質Nemp1の核膜内の局在と遺伝子発現制御における分子メカニズムを明らかにし、胚発生においてNemp1がどのように関わるのかを解明するものである。それにより、核内膜蛋白質の機能と胚発生における役割に新たな概念をもたらすことが期待される。Nemp1の系統解析を進め、脊椎動物においてNemp1に加え、パラログのNemp2を同定し、さらにNempがシロイヌナズナ(At)まで保存していることを見出した。興味深いことにAt_Nempには明確な領域Bの保存性が認められなかったが、At_Ranとは結合することから、NempとRanとの相互作用は生物界に広く保存されていることが示された。次に進化的に保存されている領域Aと領域Bの解析を進めた。まず、領域Aについては先行研究によりシグナルペプチドと領域AがNemp1の核膜局在に重要であることが示された。そこで、Nemp1が既知の核膜タンパク質と相互作用するかを共免疫沈降法により検討した。その結果、Nemp1はNemp1自身と複合体を形成することが示された。欠失コンストラクトを用いた解析により、この複合体形成には、領域Aを含む膜貫通領域が必要かつ十分であった。次に領域Bについては、領域BとRanとの結合はRanの効果ドメインを介していること、同じ効果ドメインを介して結合するImportinβとRanとの結合を競合阻害することを見出した。これらの結果からNemp1は核輸送を調節しているのではないかと推察された。現在、実際に核輸送を制御しているかを、Nemp1機能低下における内在性のOtx2に対する効果で検討中である。