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真核生物染色体DNA複製開始の分子メカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 08044204
研究種目

国際学術研究

配分区分補助金
応募区分共同研究
研究分野 分子生物学
研究機関大阪大学

研究代表者

杉野 明雄  大阪大学, 微生物病研究所, 教授 (90231737)

研究分担者 JOHNSTON Lel  National Institute for Medical Research, 主任
DIFFLEY John  Inperial Cancer Research Fund The Clare, 主任
CAMPBELL Jud  California Institute of Technology Biolo, 教授
TYE BikーKwoo  Cornell University, Section of Biochemist, 教授
JOHN.F.X. Diffey  Imperial Caner Research Fund The Clare Hall Laboratories, Head
LELAND H. Johnston  National Institute for Medical Research, Head
BIK-KWOON Tye  Cornell University・Section of Biochemistry and Molecular and Cell Biology, Profe
JUDITH L. Campbell  California Institute of Technology Biology Division, Professor
TYE Bik Kwoo  Cornell University, Section of Biochemist, 教授
研究期間 (年度) 1996 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
13,300千円 (直接経費: 13,300千円)
1998年度: 4,500千円 (直接経費: 4,500千円)
1997年度: 4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
1996年度: 4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
キーワード出芽酵母 / 染色体DNA複製 / 複製ライセンス因子 / Mcm蛋白群 / 複製開始因子 / ORC / Dbf-Cdc7複合体 / DNAポリメラーゼ / Sld
研究概要

出芽酵母(S.cerevisiae)においてCdc7/Db f4 protein kinaseが染色体DNA複製開始に必要であることが知られている。このkinaseのDNA複製開始における役割を明らかにする目的で、先ず、Cdc7/Db f4 kinase複合体をバキュロウイルス発現系を使用し昆虫細胞内で発現させ、その複合体を精製した。精製したCdc7/Db f4 kinaseは「複製ライセンス因子」であるMcm蛋白群のうちMcm2蛋白のN-末端半分の部分をを特異的にリン酸化することが明らかになった。野生型Cdc7/Db f4と同様に昆虫細胞で発現させた温度感受性Cdc7-1/Db f4及びCdc7/Db f4-1複合体ではMcm2蛋白のリン酸化は起こらなかった。これらの結果は、Mcm2蛋白がCdc7/Db Db f4 protein kinaseのin vivoの基質であり、Mcm蛋白の機能がCdc7/Db f4によりリン酸化されることにより制御されていることを示している。ORC複合体と同様に染色体DNA複製開始に必要なもう1つの遺伝子としてMcm10が知られている。この遺伝子産物(Mcm1Op)は細胞内でORC複合体と物理的に相互作用していることがクロマチン展開法及び免疫沈降法などで示された。一方、Mcm 10p蛋白はORC複合体と同様、細胞周期を通じてクロマチン分画に回収されるが、DNbseIや高塩濃度の塩によって抽出されない核マトリックスに極存することから、この蛋白はORC蛋白や他の複製蛋白と複製開始複合体を形成する場を提供しているのではないかと考えられる。
DNA複製に必須な三つのDNAポリメラーゼの一つであるDNAポリメラーゼII(ε)の複製点における機能を理解する目的で、DNAポリメラーゼIIと相互作用し、DNA複製や、S期のチェックポイント制御に必須なDpbII蛋白と相互作用していると考えられる蛋白群の同定を行った。その結果、既に知られているDNAポリメラーゼIIの第三番目のサブユニットであるDpb3、複製開始に必要なCdc45、S期及びDNA損傷に対するチェックポイント制御に関わっているRad53のほかに、新たにSld2,Sld3,Sld5,及びPsf1蛋白が直接または間接的にDpbII蛋白と相互作用していることが明らかにした。DpbIIはもとよりsld2,sld3,Cdo45,Sld5,及びPsflの温度感受性変異株では全て非許容温度下では染色体DNA複製開始が起こらないことが明らかになった。従って、これらの実験結果を総合するとこれら新しく同定した蛋白のみならず、DNAポリメラーゼ11(ε)自体も染色体DNA複製開始反応に非常に重要な役割を果たしていることが考えられる。

報告書

(4件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (35件)

  • [文献書誌] Sugimoto, K.: "Rfc5,a small subunit of replication factor C complex, couples DNA replication and mitosis in budding yeast." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 93. 7048-7052 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Lei, M.: "Mcm2 is a target of regulation by Cdc7-Dbf4 during the initiation of DNA synthesis." Genes & Dev.11. 3365-3374 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hashimoto, K.: "The second subunit of DNA polymease III (δ) is encoded by the HYS2 gene in Saccharomyces cerevisiae." Nucl.Acids Res.26. 447-485 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Noskov, V.N.: "The RFC2 gene encoding the third largest subunit of the RFC complex is required for chromosomal DNA replication and cell cycle check point in the yeast Saccharomyces cerevisiae." Mol.Cell.Biol.18. 4914-4923 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Maki, S.: "DNA polymerase II (ε) of Saccharomyces cerevisiae dissociates from the DNA template by sensing single-stranded DNA." J.Biol.Chem.273. 21332-21341 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sugino, A.: "DNA polymerase ε of S. pombe encoded by cdc20_+ is required for chromosomal DNA replication." Genes to Cells.3. 99-110 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kamimura, Y.: "Sld2, which interacts with Dpb11 in Saccharomyces cerevisiae, is required for chromosomal DNA replication." Mol.Cell.Biol.18. 6102-6109 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kamimura, Y.: "DNA helicase III of Saccharomyces cerevisiae, encoded by YER176w (HEL1), highly unwinds covalently closed, circular DNA in the presence of a DNA topoisomerase and yRF-A." J.Biochem.125. 236-244 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 杉野、明雄: "Sirgery Frontier" メディカルレビュー社, 5 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 清水、喜久雄: "実験医学" 羊土社, 6 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Johnston, Leland H.: "Cell Cycle Research" Plenum Press, New York, USA, 8 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sugimoto, K.: "Rfc5, a small subunit of replication factor C complex, couples DNA replication and mitosis in budding yeast." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 93. 7048-7052 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Lei, M.: "Mcm2 is a target of regulation by Cdc7-Dbf4 during the initiation of DNA synthesis." Genes & Dev.11. 3365-3374 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hashimoto, K.: "The second subunit of DNA polymease III (delta) is encoded by the HYS2 gene in Saccharomyces cerevisiae." Nucl.Acids Res.26. 477-485 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Noskov, V.N.: "The RFC2 gene encoding the third largest subunit of the RFC complex is required for chromosomal DNA replication and cell cycle check point in the yeast Saccharomyces cerevisiae." Mol.Cell.Biol.18. 4914-4923 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Maki, S.: "DNA polymerase II (epsilon) of Saccharomyces cerevisiae dissociates from the DNA template by sensing single-stranded DNA." J.Biol.Chem.273. 21332-21341 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sugino, A.: "DNA polymerase epsilon of S.pombe encoded by cdc20+is required for chromosomal DNA replication." Genes to Cells.3. 99-110 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kamimura, Y.: "Sld2, which interacts with Dpb11 in Saccharomyces cerevisiae, is required for chromosomal DNA replication." Mol.Cell.Biol.18. 6102-6109 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kamimura, Y.: "DNA helicase III of Saccharomyces cerevisiae, encoded by YER176w (HEL1) , highly unwinds covalently closed, circular DNA in the presence of a DNA topoisomerase and yRF-A." J.Biochem.125. 236-244 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sugino, A.: Sirgery Frontier, 3. Medical Review, 5 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shimizu, K.: Experimental Medicine. YODOSHA, 6 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Johnston, Leland H.: Cell Cycle Research. Plenum Press, New York, USA, 8 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Noskov,V.N.: "The RFC2 gene encoding the third largest subunit of the RFC complex is required for chromosomal DNA replication and cell cycle check point in the yeast Saccharomyces cerevisiae." Mol.Cell.Biol.18. 4914-4923 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Maki,S.: "DNA polymerase II(ε) of Saccharamyces cerevisiae dissociates from the DNA template by sensing single-stranded DNA." J.Biol.Chem.273. 21332-213141 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Sugino,A.: "DNA polymerase ε of S.pombe encoded by cdc20+ is ewquired for chromosomal DNA replication." Genes to Cells.3. 99-110 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Kamimura,Y.: "Sld2,which interacts with Dpb11 in Saccharomyces cerevisiae, is required for chromosomal DNA replication." 18. 6102-6109 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Kamimura,Y.: "DNA helicase III of Saccharamyces cerevisiae, encoded by YER176w(HEL1),highly unwinds covalently closed, circular DNA in the presence of a DNA topoisomerase and yRF-A." J.Biochem.125. 236-244 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Lei, M.: "Mcm2 is a target of regulation by Cdc7-Dbf4 during the initiation of DNA synthesis." Genes & Dev.11. 3365-3374 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Hashimoto, K.: "The second subunit of DNA polymerase III (δ) is encoded by the HYS2 gene in Saccharomyces cerevisiae." Nucl.Acids Res.26. 477-485 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Sugino, A.: "DNA polymerase ε of S.pombe encoded by cdc20+is required for chromosomal DNA replication." Genes to Cells.(in press.). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sugimoto: "Rfc5,a small subunit of replication factor C complex,couples DNA replication and mitosis in budding yeast." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 93. 7048-7052 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] K.Hashimoto: "The second subunit of DNA polymerase III (δ)is encoded by the HYS2 gene and is required for highly processive DNA synthesis in S.cerevisiae." J.Biol.Chem.272(in press). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] V.Noskov: "The RFC2 gene encoding the third largest subunit of the RF-C complex is required for chromosomal DNA replication and cell cycle checkpoint in the yeast S.cerevisiae." Mol.Cell.Biol.17(in press). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] M.Lei: "Mcm proteins are phosphorylated by Cdc7/Dbf4 protein kinase at the G1/S transition." Cell. (in press). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 杉野 明雄: "Surgery Frontier-アポートシスと核" メディルレビュー社, 5 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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