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最近の核内、外輸送の状況 トピック削除
No.1336-TOPIC - 2008/06/15 (日) 10:05:40 - おお
最近のこの分野の状況について少し情報があればとおもって、トピ立ち挙げました。
核内にタンパク質が存在する場合、核移行シグナルによる積極的な移行、拡散による移行などがあります。
後者ではタンパクのサイズが影響します。核膜口の大きさは10nm弱だったと思います。で球形のたんぱく質で40kDaぐらい以下なら通るであろうと推測されていたと思います。
一つの疑問は実際能動的に核膜口を通ると考えているタンパクはどれぐらい見つかっていて、そのサイズはどの位なのでしょうか。
例えば100kDaぐらいにしても、各構造モチーフごとに特異的な構造を取っているか、それぞれがアセンブリーせずフレキシブルな場合は、線状には長いですが、核膜口を通るにはそれぞれの構造モチーフは十分に小さいカモしれません。
同時に40kDaぐらいの大きさのタンパクにへいきでGFPをつけて細胞内分布を見ているのも結構見られます。

さてもう一つの疑問は核移行シグナルでなく、核リテンションシグナルみたいなのがあっても良いような気がします。例えば拡散で核に移行したタンパクが、核リテンションシグナルで核につなぎ止められたような状況で核に蓄積するとか、細胞分裂直後に核が再生する時に核リテンションシグナルなようなもので、核に分布するようなものもないかなと空想しています。
核外移行シグナルがあるのは知っています。
 
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(無題) 削除/引用
No.1336-7 - 2008/06/19 (木) 09:42:25 - おお

> セミインタクト細胞をつかったimport assayでは、FG-repeatをレクチンでマスクしてもGFPは核内移行しますので、GFPは純粋に拡散でNPCの網目を通り抜けていると考えていいのではないかと思います。40kda以下で拡散移行が可能なサイズかつNPCとの親和性を持っているようなタンパク質も(それこそMEKとか)あるみたいですけどね。



なんとなく状況が分かってきました。ありがとうございました。
でもまだ閉めません。

(無題) 削除/引用
No.1336-6 - 2008/06/18 (水) 11:23:58 - taka
RanGTP以外のメカニズムをつかった能動輸送があるかどうかは残念ながら存じ上げません。少なくとも2年くらい前にはみつかってなかったと思います。

>受動的な移行もたんに拡散だけでなく、NPCとの親和性も必要だとしたらちょっと注意が必要ですね。GFPとか核にも見られますけどこれは単なる拡散で核にも見れるのか、NPCに親和せいがあるのか、それともほかのメカニズムなんでしょうか?
セミインタクト細胞をつかったimport assayでは、FG-repeatをレクチンでマスクしてもGFPは核内移行しますので、GFPは純粋に拡散でNPCの網目を通り抜けていると考えていいのではないかと思います。40kda以下で拡散移行が可能なサイズかつNPCとの親和性を持っているようなタンパク質も(それこそMEKとか)あるみたいですけどね。

(無題) 削除/引用
No.1336-5 - 2008/06/18 (水) 06:54:28 - おお
>[Re:4] takaさんは書きました :
> 一つ目の疑問「能動的に移行」についてですが、これには大きく二つあるとおもいます。ひとつはいわゆるimportin beta familyに属する核輸送担体で、Ran依存的に構造を変えることでこれは確かに能動的に核内に移行します。どれくらいの種類が見つかっているのか最近の知見はちょっとわかりません。サイズは100kDaを超えるくらいではなかったでしょうか。

Ran-GTPase/importinについては、存じ上げています。それ以外にもGTP/ATPをようする、ほかの機構が具体的に見つかっているのかということが気になります。サイズに関しては100kDaというのはどこから来たのかとちょっと思いました。例えば核内で300kDaとか結構大きいたんぱく質も可也見受けられますし、100以上で探すとかなり多くのたんぱく質が核に存在すると思います。また、インポーチンを介する輸送はタンパク単体でだけではなくタンパクのコンプレックスを輸送したりするようなので相当大きいものも通すと思いますが、、、UsnRNPはこのメカニズムを使っていましたっけ。tRNAの核内へのシャトリングも話題になりましたね。この輸送経路については思い出せませんが。



>もうひとつのマイナーなグループはimportinとは異なりRan independentに核内移行するのですが、これは厳密には能動的ではなく濃度勾配にしたがい核に移行します(beta cateninなど)。これも結構なサイズでも通り抜けます。

これはMEKが、エネルギー非依存性(おそらく拡散)で核内に移行するというのと同じメカニズムを仰っているのでしょうか?
beta cateninはたしかに大きいですね。100kDaぐらいありましたっけ。


> NPCの中心は、可動性の高いFG-repeatという構造が網目状あるいはゲル状になっていて、タンパク質の通過を制限しているらしいのですが、前述のタンパク質らはいずれもFG-repeatとの親和性がある点で共通しており(アルマジロ構造とかだったかな?)、親和性を利用して網目様構造をぬるぬると通り抜けるようです。

受動的な移行もたんに拡散だけでなく、NPCとの親和性も必要だとしたらちょっと注意が必要ですね。GFPとか核にも見られますけどこれは単なる拡散で核にも見れるのか、NPCに親和せいがあるのか、それともほかのメカニズムなんでしょうか?

(無題) 削除/引用
No.1336-4 - 2008/06/18 (水) 04:00:27 - taka
一つ目の疑問「能動的に移行」についてですが、これには大きく二つあるとおもいます。ひとつはいわゆるimportin beta familyに属する核輸送担体で、Ran依存的に構造を変えることでこれは確かに能動的に核内に移行します。どれくらいの種類が見つかっているのか最近の知見はちょっとわかりません。サイズは100kDaを超えるくらいではなかったでしょうか。もうひとつのマイナーなグループはimportinとは異なりRan independentに核内移行するのですが、これは厳密には能動的ではなく濃度勾配にしたがい核に移行します(beta cateninなど)。これも結構なサイズでも通り抜けます。
NPCの中心は、可動性の高いFG-repeatという構造が網目状あるいはゲル状になっていて、タンパク質の通過を制限しているらしいのですが、前述のタンパク質らはいずれもFG-repeatとの親和性がある点で共通しており(アルマジロ構造とかだったかな?)、親和性を利用して網目様構造をぬるぬると通り抜けるようです。

本当の最近のところはどうなっているのかはわかりません。

(無題) 削除/引用
No.1336-3 - 2008/06/15 (日) 12:14:05 - おお
> したがって、このタンパク質は細胞質では分解され、核に存在するとあるクロマチン結合タンパク質と結合し、安定化されて、核に強く局在するそうです。

なる程そういう例があるわけですね。モチーフとか抽出されているのかなとも思ったりもしますが、書きながら考えていたのは、核にある物に親和性があれば良いわけですから、NLSやNESのようにこのモチーフというふうにはいかないだろうし、核にあるタンパク質はいろいろありますから、核リテンションという概念が適応できても、一つ一つターゲットが違うとそういうふうにまとめて見るのが難しくなりますね。

(無題) 削除/引用
No.1336-2 - 2008/06/15 (日) 11:56:05 - とも
一つ目の疑問はよくわかりませんが、2つ目の疑問は多少知っています。
核リテンションシグナルがあるとすれば、それはクロマチンと結合するサイトみたいなところか、クロマチンと強く結合するタンパク質と結合するサイトだと思います。実際ある32kDaのウイルスタンパク質は、細胞内に発現させると強く核局在し、細胞質にはほとんど検出できないということがわかっています。
そこにMG132などのプロテアソーム阻害剤を加えると、細胞質にも発現が確認されます。
したがって、このタンパク質は細胞質では分解され、核に存在するとあるクロマチン結合タンパク質と結合し、安定化されて、核に強く局在するそうです。

最近の核内、外輸送の状況 削除/引用
No.1336-1 - 2008/06/15 (日) 10:05:40 - おお
最近のこの分野の状況について少し情報があればとおもって、トピ立ち挙げました。
核内にタンパク質が存在する場合、核移行シグナルによる積極的な移行、拡散による移行などがあります。
後者ではタンパクのサイズが影響します。核膜口の大きさは10nm弱だったと思います。で球形のたんぱく質で40kDaぐらい以下なら通るであろうと推測されていたと思います。
一つの疑問は実際能動的に核膜口を通ると考えているタンパクはどれぐらい見つかっていて、そのサイズはどの位なのでしょうか。
例えば100kDaぐらいにしても、各構造モチーフごとに特異的な構造を取っているか、それぞれがアセンブリーせずフレキシブルな場合は、線状には長いですが、核膜口を通るにはそれぞれの構造モチーフは十分に小さいカモしれません。
同時に40kDaぐらいの大きさのタンパクにへいきでGFPをつけて細胞内分布を見ているのも結構見られます。

さてもう一つの疑問は核移行シグナルでなく、核リテンションシグナルみたいなのがあっても良いような気がします。例えば拡散で核に移行したタンパクが、核リテンションシグナルで核につなぎ止められたような状況で核に蓄積するとか、細胞分裂直後に核が再生する時に核リテンションシグナルなようなもので、核に分布するようなものもないかなと空想しています。
核外移行シグナルがあるのは知っています。

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