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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

为核质转运系统的综合分析奠定基础

基本信息

批准号：
22370073
负责人：
今本尚子
金额：
$ 8.57万
依托单位：
The Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2012
项目状态：
已结题

项目摘要

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。

In eukaryotes, the exchange of information molecules between the nucleus and cytoplasm is essential for the whole life of the cell. There are thousands of kinds of nuclear particles in the nuclear membrane, and there are many kinds of particles in the nuclear membrane. There are 21 kinds of particles in the nuclear membrane. A variety of importin beta molecules are involved in the formation of specific molecules in the nucleus, including the formation of specific molecules in the nucleus, the formation of specific molecules in the nucleus, and the formation of specific molecules. This study aims to develop a method for determining the relationship between the amount of information and the transport matrix. Basic principles: Stable Isotope Identification (SILAC) method, cell-free transport system assembly,"functional" matrix identification method This year, we will discuss the application of matrix transfer, the optimal conditions for intra-nuclear transfer reaction, the setting of extraction methods for intra-nuclear transfer reaction, the identification of stable isotopes and the application of reaction in cell extracts, and the analysis of mass spectrometry (LC-MS/MS and MALDI-MS/MS). Importin βMass analysis was successful in determining the molecular species, 10 - 20 species, and 10 - 20 species of candidate molecules. From now on, the information of the system will be collected, and the usefulness of the system will be proved first.