哺乳類の細胞分裂を制御する新規のキナーゼ遺伝子AIM1ならびに関連遺伝子の研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10680672
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 達家 雅明 広島大学, 原爆放射能医学研究所, 助教授 (50216991)
• Keywords: M期 / 有系分裂 / AIM-1 / STK15 / 動物細胞 / 染色体 / サイトキネシス / キナーゼ

Research Abstract

AIM-1およびその関連キナーゼの動物細胞有系分裂過程における機能について研究し、平成11年度は次の諸点を明らかにした。
1.AIM-1について:AIM-1はM期で機能するセリン/スレオニン・キナーゼであり、そのATP結合ドメインのリジン残基をアルギニン残基に置換した変異型AIM-1(AIM-1-K/R)は、動物細胞への強制発現によって、その発現細胞では、M期進行異常を呈し、多核細胞を生成する。この過程について、更に詳細に検討した結果、
1)AIM-1のカイネース活性は、カゼインを基質にすることによって測定が可能であり、細胞がM期に入った段階で活性が上昇し、ノコダゾールによるM期停止後ノコダゾ-ル除去によりM期阻害リリースをすることによって、活性が最高値となる。なお、塩基性ミエリン蛋白では、細胞周期依存性の活性化は観察されず、AIM-1-K/Rにはカゼインのリン酸化活性は観察されない。
2)AIM-1-K/R強制発現細胞のビデオ観察によって、多くの細胞がM期停止をしており、細胞基質面から剥がれて死滅してしまうこと、また、M期停止で死滅しなかった細胞では一過性のアクチン環が生じるものの、細胞質分裂を行えずに多核化することが明らかとなった。
3)AIM-1-K/R強制発現細胞中のAIM-1-K/R蛋白は、M期細胞内で細胞中央部分赤道面への集積が観察されず、細胞内の適切な局在がおこなわれていなかった。
2.AIM-1関連遺伝子について:
1)AIM-1以外の類縁キネーゼの内では、AIM-2(STK15)のみが、M期でカゼイン・カイネース活性の上昇を観察した。また、ATP結合ドメインの変異型AIM-2(STK15-K/R)では、AIM-1と同様にカゼインのリン酸化能が無かった。
2)AIM-3(STK13)は増殖細胞で発現していたが、すでにある報告とは異なり、細胞周期依存的な発現パターンを示さなかった。
3)これら以外に、心臓などの非増殖性細胞におけるAIM-1類縁キナーゼ遺伝子数種類の存在を確認している。これらの遺伝子は、増殖細胞において発現が認められなかった。

Research Products

• [Publications] 達家雅明: "電離放射線被爆後細胞死とよく似た多倍体化による致死を引き起こす遺伝子AIM1(K/R):有系分裂後期に働くカイネースの変異遺伝子"広島医学雑誌. 51. 425-428 (1998)
• [Publications] 鈴木文男: "放射線誘発アポトーシスの多様性"広島医学雑誌. 51. 284-286 (1998)
• [Publications] 寺田泰比古: "AIM1: a mammalian midbody-associated protein required for cytokinesis."EMBO Jounal. 17. 667-676 (1998)
• [Publications] 河合秀彦: "Isokation and characterization of apoptosis-resistant mutants from a radiosensitive mouse lymphoma cell line."Radiation Research. 149. 41-51 (1998)
• [Publications] 達家雅明: "Multinuclearity and increased ploidy caused by overexpression of the aurora-and Ipll-like midbody-associated protein mitotic kinase in human cancer cells."Cancer Research. 58. 4811-4816 (1998)
• [Publications] 達家雅明: "G2/M期の制御機構"Cytometry Research. 8. 1-8 (1998)
• [Publications] 片山博志: "AIM-1: cDNA cloning and reduced expression during endomitosis in megakaryocyte-lineage cells."Gene. 224. 1-7 (1998)
• [Publications] 達家雅明: "G2/M期制御の分子機構"放射線生物研究. 34. 1-8 (1998)
• [Publications] 鈴木文男: "放射線発がんにおける分裂期チェックポイント遺伝子の関与"長崎医学会雑誌. 73. 194-197 (1998)
• [Publications] 達家雅明: "ヒトAIM-1遺伝子のクローニングと染色体マッピング"長崎医学会雑誌. 73. 194-197 (1998)
• [Publications] 太田隆英: "Decrease of metastatic ability after selection for intravasating ability in Lewis lung carcinoma (3LL) cell line."Cancer Letter. 139. 105-108 (1999)
• [Publications] 片山博志: "Mitotic kinase expression and colorectal cancer progression."Journal of National Cancer Institute. 91. 1160-1162 (1999)
• [Publications] 河合秀彦: "Downregulation of NF _K B is required for p53-dependent apoptosis in X-irradiated mouse lymphoma cells and thmocytes."Cancer Research. 59. 6038-6041 (1999)
• [Publications] 河合秀彦: "Moleclar cloning of mouse thioredoxin reductasees."Gene. 242. 321-330 (2000)