細肪周期におけるサイクリン分解制御因子の機能解析

• 研究課題/領域番号: 14033237
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 小林 英紀 九州大学, 大学院・医学研究院, 助教授 (20150394)
• 研究期間 (年度): 2002 – 2003
• 研究課題ステータス: 完了 (2003年度)
• 配分額: 4,800千円 (直接経費: 4,800千円); 2003年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円); 2002年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
• キーワード: 細胞周期 / サイクリン / サイクリン依存性キナーゼ / 蛋白質分解 / ユビキチン化 / ユビキチン / プロテアソーム

研究概要

ユビキチン依存性で分解されるサイクリンAとサイクリンBは、細胞周期における選択的蛋白質分解のしくみの解明にとって重要なモデル蛋白質として位置付けられる。我々は、サイクリンAと結合する蛋白質XDRP1を同定してサイクリン分解に対する効果を調べたところ、XDRP1がM期でポリユビキチン化したサイクリンA、Bに結合すること、しかし、サイクリンAの蛋白分解を阻害するが、サイクリンBの分解は阻害しないという選択的阻害効果をみられた。本年度は、ツメガエルの卵抽出液を用いて細胞周期における分解と選択阻害のしくみを解析した。XDRP1と高い相同性を示す新たなXDRPファミリー遺伝子(XDRP1-600)をクローニングして、サイクリンAとの結合を調べると、このXDRP1-600はサクリンAと結合しないし、またサイクリンAの分解も阻害しなかった。サイクリンAとの結合の違いはN末端のUbLドメインの違いによるものであった。XDRP1のUbLはサイクリンAに結合した。しかし、XDRP1-600のubLは15アミノ残基の挿入があり、サイクリンAに結合しなかった。UbLはプロテアソームと結合するが、サイクリンAのUbLドメインへの結合により、UbL-プロテアソーム間の結合が阻害されて、サイクリンAの分解が阻害されると考えられる。現在そのしくみの解析を継続している。さらに、XDRP1はサイクリンA依存性キナーゼによりリン酸化され、核に局在し、細胞周期に依存して脱リン酸化されるリン酸化蛋白質である。サイクリンAへの結合とXDRP1のリン酸化を介してサイクリンAとサイクリンBの選択的分解がいかに制御されているかを現在解析中である。

研究成果

• [文献書誌] Goda T.et al.: "The RRASK motif in Xenopus cyclin B2 is required for the substrate recognition of Cdc25C by the cyclin B-cdc2 complex."J.Biol.Chem.. 278. 19032-19037 (2003)
• [文献書誌] Asai A.et al.: "A new structural class of proteasome inhibitors identified by yeast-based assay."Biochem.Pharm. 67. 227-234 (2004)
• [文献書誌] M.Funakoshi et al.: "Budding yeast Dsk2p is a polyubiquitin-binding protein that can interact with the proteasome"Proc.Natl.Acad.Sci. USA.. 99. 745-750 (2002)
• [文献書誌] T.Goda et al.: "The RRASK motif in Xenopus cyclin B2 is required for the substrate recognition of Cdc25C by the cyclin B-cdc2 complex"J.Biol.Chem.. 278(in press). (2003)