染色体複製ライセンス化因子の細胞周期制御-Cdt1を中心に

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14580683
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 西谷 秀男 九州大学, 大学院・医学研究院, 助手 (40253455)
• Keywords: 複製 / ライセンス化 / 分解 / Cdt1 / Geminin / Skp2

Research Abstract

遺伝情報が維持されるためには、細胞周期において染色体の複製が一回のみに限定されなければならない。我々は、複製のライセンス化に関わる因子Cdt1に焦点を当てその制御機構の研究を行ってきた。
(1)Cdt1のドメイン解析
Cdt1をN末、C末から削った変異体を作製し、Gemininや各種CDK-Cyclinの結合、核移行シグナルの存在領域の決定を行った。その結果、(a)GemininはCdt1の中程に結合する。(b)Cdt1は、CyclinAとは結合するが、CyclinBおよびCyclinEとは結合しない。CyclihAは、N末領域と結合する。(c)N末に核移行シグナルが存在することを明らかにした。
(2)Cdt1の分解制御
Cdt1は、S期にユビキチン-プロテアソーム系で分解される。分解に関わるCdt1の領域および分解の分子機構の解明の研究を行った。
(2-1)Cdt1のN末,C末を安定に発現する細胞を作製し、N末がS期における分解を制御することを示した。核移行シグナルを付けたC末でもS期に安定に存在した。これを293T細胞に高発現すると、4C以上のDNA含量を持つ細胞が高頻度で出現し、再複製を誘導したと予想された。
(2-2)S期におけるタンパク質分解にはSCFが関与しているので、SCFの構成因子Skp2との結合実験を行ったところ、Cdt1免疫沈降物にSkp2の存在を認めた。Cdt1は、CyclinAと結合することから、CyclinA-CDKによりリン酸化されて、Skp2により認識されると予想された。そこで、N末に存在するCyclin結合モチーフが重要であると考え、そこに変異を導入した。国立ガンセンター藤田博士との共同実験により、この変異Cdt1は、CyclinAとの結合・リン酸化がおこらず、Skp2との結合もなくなることを明らかにした。

Research Products

• [Publications] Nishitani H. et al.: "DNA Replication Licensing"Frontier Bioscience. (In press).
• [Publications] Seino H. et al.: "Two ubiquitin-conjugating enzymes, UbcP1/Ubc4 and UbcP4/Ubc11, have distinct functions for ubiquitination of mitotic cyclin"Mol Cell Biol. 23. 3497-3505 (2003)
• [Publications] Nishijima H. et al.: "Caffeine mimics adenine and 2'-deoxyadenosine, both of which inhibit the guanine-nucleotide exchange activity of RCC1 and the kinase activity of ATR."Genes Cells.. 8. 423-435 (2003)
• [Publications] Takahashi T. et al.: "ORC-binding sites are required for efficient MCM loading and origin firing in fission yeast"EMBO J.. 22. 964-974 (2003)
• [Publications] Umeda M. et al.: "A novel nuclear protein, Twa1, and Muskelin comprise a complex with RanBPM."Gene. 303. 47-54 (2003)