核ー細胞質間輸送システムの統合的解析に向けた基盤作り

点击翻译按钮获取中文摘要

遺伝子機能の場(核)とタンパク質合成の場(細胞質)が2層の核膜で隔てられた真核生物において、核と細胞質の間の情報分子の交換は、細胞の全ての生命活動において必要不可欠である。核へ出入りするタンパク質は数千種と見積もられるが、その多くがヒトでは、21種類のimportin βファミリーに属する運搬体分子によって核膜孔複合体を通して核内外に運ばれる。多種類のimportin βファミリー運搬体分子はその特性の違いに基づき、核内の諸反応に関わる特定のタンパク質グループを適時供給・除去するための輸送システムを構成していると予想されるが、このシステムの全体像を理解するための各importin βファミリー運搬体の基質情報が極めて少ないのが現状である。本研究ではそ未だ情報の少ない各importin βとそれらの輸送基質の対応関係を網羅的に決定する方法の開発を進める。基本原理は、安定同位体標識(SILAC)法と無細胞系輸送構築系を組み合わせ、"functional"アッセイで基質を同定する手法である。本年度は、組換え輸送基質を用いた検討、核内輸送反応の最適条件、反応後の核内タンパク質の抽出方法の設定を行い、実際に安定同位体標識した細胞抽出液を用いて反応させ、質量分析法(LC-MS/MSおよびMALDI-MS/MS)で解析した。Importin βファミリーの1つであるtranportinを用いて得られた結果について詳細な解析を行った。質量分析の解析で得られた上位候補分子を、生化学的に解析したところ、これまで報告されていなかった分子種も含め、10～20種類のタンパク質を基質として同定することに成功した。今後、バイオインフォマティクスの情報も取り入れ、この同定系の有用性を先ず証明していきたいと考えている。