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研究トピックス
2019/06/07 投稿

定説を覆す発見!分裂酵母が独特の核膜孔複合体アウターリング構造を持つことを解明 ―真核生物の進化の解明につながる発見―

大阪大学大学院生命機能研究科の淺川東彦准教授、平岡泰教授の研究グループは、情報通信研究機構未来ICT研究所の原口徳子主任研究員の研究グループおよび大阪大学大学院理学研究科の小布施力史教授の研究グループとの共同研究で、分裂酵母の核膜孔複合体(図)のアウターリング構造が、他の生き物で従来知られている構造とは全く異なっていることを世界で初めて明らかにしました。
真核生物において、細胞内の分子は核と細胞質の間を行き来する際に「核膜孔複合体」と呼ばれる核膜に空いた穴のような構造体を通過します。これまで、核膜孔複合体の構造および、その土台となるアウターリング構造は、どの生物でも基本的に同じ構造を取っていると考えられてきました。近年では、このアウターリング構造を形成するタンパク質の変異が、ヒトの腎疾患であるネフローゼ症候群の原因になることから、この構造のもつ特性と機能および、疾病との関連が注目されています。
共同研究チームは、免疫電子顕微鏡法および、蛍光顕微鏡による高精度測定法によって、核膜孔複合体アウターリングの構造は、全真核生物で必ずしも共通ではなく、生物種によって多様な構造をとるということを示しました。
本研究成果は、核膜孔複合体因子の変異による病気の理解に貢献するものと期待されます。また、真核細胞は、進化の過程において、核と細胞質を核膜によって区画化すると同時に、両者の間で分子輸送をおこなうために核膜孔という分子の通り道を作り出しました。本研究で見いだされた核膜孔アウターリング構造の違いは、真核生物の起源の解明にも繋がる重要な発見と言えます。
本研究成果は、米国科学誌「PLOS Genetics」に、6月7日(金)午前3時(日本時間)に公開されました。

図 核膜孔複合体とアウターリングの模式図
核膜孔複合体は核膜を貫通した八回回転対称の筒状の構造体である。筒状構造の内部を分子が通過することによって核と細胞質の間の分子輸送が行われる。アウターリング構造(青色)は、ヒトや出芽酵母では核膜孔複合体の核内側と細胞質側の両方に見られるリング状の構造体である。

本件に関する問い合わせ先

大阪大学大学院理学研究科 招聘教授 原口 徳子(はらぐち とくこ)
TEL:078-969-2241   FAX: 078-969-2249
E-mail: tokuko@nict.go.jp

大阪大学大学院理学研究科 教授 小布施 力史(おぶせ ちかし)
TEL:06-6850-5812   FAX:06-6850-5987
E-mail: obuse@bio.sci.osaka-u.ac.jp