分裂酵母を用いた哺乳動物細胞周期チェックポイントの再構築

• Project/Area Number: 13877020
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: General medical chemistry
• Research Institution: Nagoya City University
• Principal Investigator: 中西 真 名古屋市立大学, 大学院・医学研究科, 教授 (40217774)
• Project Period (FY): 2001 – 2002
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2002)
• Budget Amount: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000); Fiscal Year 2002: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000); Fiscal Year 2001: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: 細胞周期 / チェックポイント / Cdc25 / 減数分裂 / Cds1 / Cdc2 / 細胞分裂 / DNA傷害 / 分裂酵母 / サイクリン / Cdk2

Research Abstract

哺乳動物細胞における細胞周期チェックポイント機構を分裂酵母において再構築するために、分裂酵母におけるDNA複製チェックポイント機構の詳細を解析した。DNA複製チェックポイントはDNA複製が未完了の場合、細胞分裂期への移行を阻害することで染色体を安定に維持する機構であるが、どのような染色体構造を認識しているのかについては全く不明である。我々はOrp1およびCdc18変異体を用いてS期におけるDNA複製チェックポイントおよびDNA傷害チェックポイントを解析した。Orp1pとCdc18pはそれぞれDNA複製阻害時におけるCds1の活性化と維持に必須なタンパク質であることが明らかとなった。このことはDNA複製フォーク構造がCds1活性化に重要な役割を果たしていることを意味していると考えられた。一方、Orp1pとCdc18pのいずれもS期におけるDNA傷害チェックポイントにはほとんど関与していなかった。従って、S期におけるチェックポイント機構においてDNA複製をモニターする機構と、DNA傷害を完治する機構で全く異なっていることが示唆された。これらの知見を踏まえて、まず始めに分裂酵母Cdc2をヒト型Cdc2に置き換えた分裂酵母を作製した。この酵母は野生型に比較して増殖速度が遅く、DNA傷害あるいは複製阻害に対して明らかに感受性が高いため、チェックポイント解析には適さないと判断した。この理由としてCdc2活性を制御する因子群との相互作用が弱いのではないかと考え、現在サイクリンB,Cdc25等をヒト型に置き換えた変異体を作成中である。

Research Products

• [Publications] Li, S.F.: "Genomic structure and characterization of the promoter region of the human NAK gene"Gene. 304. 57-64 (2003)
• [Publications] Takai, H.: "Chk2-deficient mice exhibit radioresistance and defective p53-mediated transcription"EMBO J.. 21. 5195-5205 (2002)
• [Publications] Murakami, H.: "Maintenance of replication forks and the S-phase checkpoint by Cdc18p and Orp1"Nat. Cell Biol.. 4. 384-388 (2002)
• [Publications] Kobayashi, Y.: "Hydrocephalus, situs inversus, Chronic sinusitis, and male infertility in DNA polymerase lambda-deficient mice : possible implication for the pathogenesis of immotile cilia syndrome"Mol. Cell. Biol.. 22. 2769-2776 (2002)
• [Publications] Hashimoto, Y.: "Identification and characterization of Nek6 protein kinase, a potential human homolog of NIMA histone H3 kinase"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 293. 753-758 (2002)
• [Publications] Ding, X.: "Different hepatitis B virus genotype distributions among asymptomatic carriers and patients with liver diseases in Nanning, southern China"Hepatology Res.. 22. 37-44 (2002)
• [Publications] Kobayashi, Y.: "Hydrocephalus, situs inversus, chronic sinusitis, and male infertility in DNA polymerase lambda-deficient mice : possible implication for the pathogenesis of immotile cilia syndrome."Mol. Cell. Boil.. (in press). (2002)
• [Publications] Ding, X.: "Different hepatitis B virus genotype distributions among asymptomatic carriers and patients with liver diseases in Nanning, southern China."Hepatol Res.. 22. 37-44 (2002)
• [Publications] Touitou, R.: "A degradation signal located in the C-terminus of p21WAF1/CIP1 is a binding site for the C8 a-subunit of the 20S proteasome."EMBO J.. 20. 2367-2375 (2001)
• [Publications] Buscemi, G.: "Nbs1 dependence of Chk2 activation after DNA-damage."Mol. Cell. Biol.. 21. 5214-5222 (2001)
• [Publications] Burgers, P.M.: "Eukaryotic DNA polymerases : proposal for a revised nomenclature"J. Biol. Chem.. 274. 43487-43490 (2001)
• [Publications] Harris, T.E.: "C/EBPacooperates with p21 to inhibit cdk2 kinase activity and induces growth arrest independent of DNA binding"J. Biol. Chem.. 276. 29200-29209 (2001)
• [Publications] Yoneda, K.: "Regulation of aquaporin-4 expression in astrocytes"Mol. Brain Res.. 89. 94-102 (2001)
• [Publications] Ding, X.: "Hepatitis B virus genotype distribution among chronic hepatitis B virus carriers in Shanghai, China"Intervirology.. 44. 43-47 (2001)