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MPF(分裂期促進因子)による細胞分裂期制御の分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 03405004
研究種目

一般研究(A)

配分区分補助金
研究分野 広領域
研究機関東京工業大学

研究代表者

岸本 健雄  東京工業大学, 生命理工学部, 教授 (00124222)

研究分担者 大隈 圭太  東京工業大学, 生命理工学部, 助手 (20221822)
研究期間 (年度) 1991 – 1993
研究課題ステータス 完了 (1993年度)
配分額 *注記
21,900千円 (直接経費: 21,900千円)
1993年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
1992年度: 4,300千円 (直接経費: 4,300千円)
1991年度: 15,800千円 (直接経費: 15,800千円)
キーワードM期 / MPF / cdc2キナーゼ / cdc2・サイクリンB複合体 / suc1-アフィニティ・クロマトグラフィー / 核移行 / 染色体凝縮 / 分裂装置 / cdc25フォスファターゼ / ヒストンH1 / ヒトデ卵 / アフリカツメガエル卵 / 微小管 / 中間径繊維 / MAP / suc1産物 / ビメンチンキナーゼ / MTOC / suc1遺伝子
研究概要

MPFは真核細胞に共通のM期誘起蛋白質キナーゼで、その分子的実体はcdc2遺伝子産物とサイクリンBとの複合体(cdc2・cycB;cdc2キナーゼ)とされている。本研究では、MPFが分裂期を制御する機構について以下の成果を得た。
1.cdc2キナーゼ標品:分裂酵母suc1遺伝子産物をリガンドにもつアフィニティ・クロマトグラフィーで、suc1産物を含まないcdc2・cycBをワン・ステップで高度に精製する方法を開発した。これにより、MPFの機能の解析が可能になった。
2.細胞内局在:cdc2・cycBはG2/M期境界では細胞質の局在するが、M期誘起にあたって、まず細胞質中で活性化されたあと、一部は核内に移行し、他の一部は分裂装置に集積すると判明した。これらの局在の変化は、実際の細胞内においてcdc2キナーゼがM期を実現するのに決定的な意味をもつといえる。
3.染色体凝縮誘起:従来、cdc2キナーゼがヒストンH1をリン酸化することにより染色体凝縮がおこると考えられていた。しかし本研究で、ヒストンH1はなくても正常に染色体は凝縮すると判明した。このことは、染色体凝縮誘起におけるcdc2キナーゼの真の標的はヒストンH1以外に存在することを意味しており、従来の通説を覆すものである。
4.分裂装置形成:cdc2・cycBはサイクリンBとMAP4との結合を介して、微小管に集積すると判明した。しかもこのときMAP4がcdc2キナーゼでリン酸化されるとその微小管安定化能が消失し、微小管が短小化すると判明した。これらの効果は、M期における分裂装置形成に貢献していると考えられる。

報告書

(4件)
  • 1993 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1992 実績報告書
  • 1991 実績報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (41件)

  • [文献書誌] Hisanaga,S.,et al.: "Phosphorylation of neurofilament H subunit at the tail domain by CDC2..." J.Biol.Chem.266. 21798-21803 (1991)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ookata,K.,et al.: "Relocation and distinct subcellular localization of p34^<cdc2> -cyclin B...." EMBO J.11. 1763-1772 (1992)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ookata,K.,et al.: "Association of p34 ^<cdc2>/cyclin B complex with microtubules in starfish oocytes." J.Cell Sci.105. 873-881 (1993)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ohsumi,K.,et al.: "Chromosome condensation in Xenopus mitotic extracts without histone Hl." Science. 262. 2033-2035 (1993)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kishimoto,T.: "Cell reproduction ; induction of M-phase events by cyclin-dependent cdc2 kinase." Int.J.Dev.Biol.38. 185-191 (1994)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ookata,K.,et al.: "Cyclin B interaction with microtubule-associated protein 4 (MAP4) targets...." J.Cell Biol.128. 849-862 (1995)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 岸本健雄(分担): "新生化学実験講座 vol.14,「発生・分化・老化」(今堀和友、堀田凱樹、近藤寿人、永井克孝編)" 東京化学同人, 541 (1992)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 岸本健雄(分担): "最新・細胞周期ライブラリー(田矢洋一、野島博、花岡文雄編)" 羊土社(印刷中), (1995)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hisanaga, S., Kusubata, M.Okumura, E., and Kishimoto, T.: "Phosphorylation of neurofilament H subunit at the tail domain by CDC2 kinase dissociates the association to microtubules." J.Biol.Chem. 266. 21798-21803 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ookata, K., Hisanaga, S., Okano, T., Tachibana, K., and Kishimoto, T.: "Relocation and distinct subcellular localization of p34^<cdc2>-cyclin B complex at meiosis reinitiation in starfish oocytes." EMBO J.11. 1763-1772 (1992)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kusubata, M.Tokui, T., Matsuoka, Y., Okumura, E., Tachibana, K., Hisanaga, S., Kishimoto, T., Yasuda, H., Kamijo, M., Ohba, T., Tsujimura, K., Yatani, R., and Inagaki, M.: "P13^<sucl> suppresses the catalytic function of p34^<cdc2> kinase for intermediate filament proteins, in vitro." J.Biol.Chem.267. 20937-20942 (1992)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hisanaga, s., Ishiguro, K., Uchida, T., Okumura, E., Okano, T., and Kishimoto, T.: "Tau protein kinase II has a similar characteristic to cdc2 kinase for phosphorylating neurofilament proteins." J.Biol.Chem.268. 15056-15060 (1993)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ookata, K., Hisanaga, S., Okumura, E., and Kishimoto, T.: "Association of p34^<cdc2>/cyclin B complex with microtubules in starfish oocytes." J.Cell Sci.105. 873-881 (1993)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ohsumi, K., Katagiri, Ch., and Kishimoto, T.: "Chromosome condensation in Xenopus mitotic extracts without histone H1." Science. 262. 2033-2035 (1993)

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    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kishimoto, T.: "Cell reproductio : induction of M-phase events by cyclin-dependent cdc2 kinase." Int.J.Dev.Biol.38. 185-191 (1994)

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    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ohsumi, K., Sawada, W., and Kishimoto, T.: "Meiosisspecific Cell cycle regulation in maturing Xenopus oocyte." J.Cell Sci.107. 3005-3013 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ookata, K., Hisanaga, S., Bulinski, J.C., Murofushi, H., Aizawa, H., Itoh, T.J., Hotani, H., Okumura, E., Tachibana, K., and Kishimoto, T.: "Cyclin B interaction with microtubule-associated protein 4 (MAP4) targets p34^<cdc2> kinase to microtubules and is a potential regulator of M-phase microtubule dynamics." J.Cell Biol.128. 849-862 (1995)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hisanaga, S., Uchiyama, M., Hosoi, T., Yamada, K., Honma, N., Ishiguro, K., Uchida, T., Dahl, D., Ohsumi, K., and Kishimoto, T.: "Procine brain neurofilament-H tail domain kinase : its identification as CDK5/p26 complex, and comparison with CDC2/cyclin B kinase." Cell Motil. Cytoskel.(in press).

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    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ohta,K.,et al.: "Microtubule nucleating activity of centrosomes in cell-free extracts from Xenopus eggs:Involvement...." J.Cell Sci.104. 125-137 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Hisanaga,S.,et al.: "Tau protein kinase II has a similar characteristic to cdc2 kinase for phosphorylating neurofilament proteins." J.Biol.Chem.268. 15056-15060 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Ando,S.,et al.: "Phosphorylation of synthetic vimentin peptides by cdc2 kinase." Biochem.Biophys.Res.Commun.195. 837-843 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Ookata,K.,et al.: "Association of p34^<cdc2>/cyclin B complex with microtubules in starfish oocytes." J.Cell Sci.105. 873-881 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Ohsumi,K.et al.: "Chromosome condensation in Xenopus mitotic extracts without histone H1." Science. 262. 2033-2035 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 岸本健雄: "細胞周期" 生体の科学. 44. 442-445 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Kishimoto,T.(分担): "Biology of the germ line-In animals and man." Japan Scientific Societies Press(Tokyo)(Mohri,H.,Takahashi,M.and Tachi,C.,eds.), 304 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Ookata,K.,et al.: "Relocation and distinct subcellular localization of p34 cdc2-cyclin B complex at meiosis reinitiation in starfish oocytes." EMBO J.11. 1763-1772 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Kusubata,M.,et al.: "P13 suc1 suppresses the catalvtic function of p34 cdc2 kinase for intermediate filament proteins,in vitro." J.Biol.Chem.267. 20937-20942 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Ohta,K.,et al.: "Microtubule nucleating activity of centrosomes in cell-free extracts arom Xenopus eggs." J.Cell Sci.104. 125-137 (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Kusubata,M.,et al.: "cdc2 kinase phosphorylation of desmin at three serine/threonine residues in the amino-terminal head domain." Biochem.Biophys.Res.Commun.(1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Hisanaga,S.,et al.: "Dephosphorylation of microtubule-binding sites at the neurofilament-H tail domain by alkaline,acid and protein phosphatases." J.Biochem.(1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Hisanaga,S.,et al.: "Tau protein kinase II has a similar characteristic to cdc2 kinase for phosporylating neurofilament proteins." J.Biol.Chem.(1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 岸本 健雄(今堀 和友他編): "卵成熟とcdc2キナーゼ(新生化学実験講座、第14巻「発生・分化・老化」)" 東京化学同人, 550 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Kishimoto,T.(eds.H.Mohre,M.Takahashi and C.Tachi): "Control of M-Phase by MPF/cyclin-dependent cdc2 kinase.(In “Biology of germ lines-in animals and man-)" 学会出版センター, (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Gotoh,Y.: "Xenopus M phase MAP Kinase:isolation of its cDNA and activation by MPF." EMBO J.10. 2661-2668 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Hisanaga,S.: "Phosphorylation of neurofilament H subunit at the tail domain by cdc2 Kinase dissociates the association to microtubules." J.Biol.Chem.266. 21798-21803 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] OoKata,K: "Relcation and distinct subcellular localization of p34 cdc2/cyclin B complex at meiosis reinitiation in starfish oocytes." EMBO J.11. 5 (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Ohta,K.: "Increase of microtubule nucleating activity of centrosome in cellーfree extracts from Xenopus eggs and its regulation by protein phosphorylation." Proc.Natl.Acad.Sci.USA.89. (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 立花 和則: "cdc2キナ-ゼによる細胞周期の制御" 実験医学. 9. 1640-1648 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 岸本 健雄: "MPF・cdc2キナ-ゼ・サイクリンーM期の制御と細胞周期の制御ー" Annual Review 細胞生物学1991. 1. 217-235 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Kishimoto,T.: "Control of Mーphase by MPF/cyclinーdependent cdc2 kinase.in“Biology of germ linesーin animals and manー"(eds.H.Mohri,M.Takahashi and C.Tachi)" 学会出版センタ-, (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 岸本 健雄: "卵成卵とcdc2キナ-ゼ(新生化学実験講座(日本生化学会編)第14巻「発生、分化および老化」)" 東京化学同人, (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書

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公開日: 1991-04-01   更新日: 2016-04-21  

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