| タイトル |
イネ核タンパク質受容体の細胞内分布特性 |
| 担当機関 |
農業生物資源研究所 |
| 研究期間 |
1999～2001 |
| 研究担当者 |
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| 発行年度 |
1999 |
| 要約 |
核-細胞質間輸送で核タンパク質受容体として機能するイネのインポーチンαについて、GFP融合タンパク質を用いて細胞内分布特性を解析したところ、植物細胞内では核に局在することが明らかになった。また、この核局在には核輸送担体であるインポーチンβが関与していることが示唆された。
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| 背景・ねらい |
タンパク質の核-細胞質間輸送は遺伝子発現の調節に深く関与しており、その制御は真核生物にとって非常に重要である。近年、光応答因子の光依存的核局在など、植物に特有な核-細胞質間輸送が報告されており、植物での核輸送機構の解明が必要とされている。一方、植物では核輸送機構の解析に必須であるIn vitro核輸送アッセイ系が確立せれておらず、研究上の障害となっている。本研究は、この障害の原因として核輸送装置のひとつであるインポーチンαの細胞内分布特性を想定し、これを明らかにするものである。
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| 成果の内容・特徴 |
- イネのインポーチンαと緑色蛍光タンパク質(GFP)との融合遺伝子(GFP-Impα)をタマネギ表皮およびイネ幼葉で一過的に発現させ、インポーチンαの細胞内分布特性を解析した。植物細胞内ではインポーチンαは主に核局在することが明らかとなった（図１-a）。
- インポーチンαの核局在における同分子内の機能ドメイン、インポーチンβ結合領域(IBB)、および、核タンパク質結合領域であるアルマジロリピート(Arm)の関与を明らかにするために、各ドメインとGFPとの融合遺伝子(GFP-IBB, GFP-Arm)を作製した。一過的発現により細胞内局在性を解析したところ、どちらの融合タンパク質も核局在を示した（図１-c, d）。２つの機能ドメインは、それぞれが独立に核局在に関与していることが明らかとなった。
- インポーチンαの核局在におけるインポーチンβの関与を明らかにするために、GST-Pull down assayを用いてタンパク質間相互作用を解析した。その結果、GFP-ImpαおよびGFP-IBBはインポーチンβに結合することが示された（図２）。このことは、インポーチンβがIBB を介してインポーチンαの核局在に関与することを示唆する。
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| 成果の活用面・留意点 |
本研究により、植物細胞と動物細胞ではインポーチンαの細胞内分布特性に違いがあることが初めて示された。この知見の応用により、In vitro核輸送アッセイ系を植物細胞で確立することが必要である。
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| 図表1 |
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| 図表2 |
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| カテゴリ |
たまねぎ
輸送
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