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

• 研究課題/領域番号: 13877020
• 研究種目: 萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 医化学一般
• 研究機関: 名古屋市立大学
• 研究代表者: 中西 真 名古屋市立大学, 大学院・医学研究科, 教授 (40217774)
• 研究期間 (年度): 2001 – 2002
• 研究課題ステータス: 完了 (2002年度)
• 配分額: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円); 2002年度: 500千円 (直接経費: 500千円); 2001年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
• キーワード: 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

研究概要

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。

研究成果

• [文献書誌] Li, S.F.: "Genomic structure and characterization of the promoter region of the human NAK gene"Gene. 304. 57-64 (2003)
• [文献書誌] Takai, H.: "Chk2-deficient mice exhibit radioresistance and defective p53-mediated transcription"EMBO J.. 21. 5195-5205 (2002)
• [文献書誌] Murakami, H.: "Maintenance of replication forks and the S-phase checkpoint by Cdc18p and Orp1"Nat. Cell Biol.. 4. 384-388 (2002)
• [文献書誌] 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)
• [文献書誌] 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)
• [文献書誌] 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)
• [文献書誌] 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)
• [文献書誌] 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)
• [文献書誌] 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)
• [文献書誌] Buscemi, G.: "Nbs1 dependence of Chk2 activation after DNA-damage."Mol. Cell. Biol.. 21. 5214-5222 (2001)
• [文献書誌] Burgers, P.M.: "Eukaryotic DNA polymerases : proposal for a revised nomenclature"J. Biol. Chem.. 274. 43487-43490 (2001)
• [文献書誌] 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)
• [文献書誌] Yoneda, K.: "Regulation of aquaporin-4 expression in astrocytes"Mol. Brain Res.. 89. 94-102 (2001)
• [文献書誌] Ding, X.: "Hepatitis B virus genotype distribution among chronic hepatitis B virus carriers in Shanghai, China"Intervirology.. 44. 43-47 (2001)