新たに見出された細胞周期関連遺伝子群の機能解析

• 研究課題/領域番号: 17770169
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 細胞生物学
• 研究機関: 明治大学
• 研究代表者: 吉田 健一 明治大学, 農学部, 講師 (20345036)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2006
• 研究課題ステータス: 完了 (2006年度)
• 配分額: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円); 2006年度: 900千円 (直接経費: 900千円); 2005年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
• キーワード: 分子生物学 / 転写因子 / 細胞周期 / 増殖・分化

研究概要

細胞周期関連遺伝子群(CDCA [cell-division-cycle-associated]1-5,7および8)として同定された、CDCA3のG2/M期特異的発現制御機構を、またCDCA7がc-Mycと共に転写因子E2F1により発現誘導される事実を解明した。以上の経緯より、他のCDCA遺伝子群の機能解析が、細胞周期のさらなる理解と精緻な分子機構解明に多大な貢献をし得ると実感し、本年度では、CDCA4の細胞内局在、過剰発現、RNA interference (RNAi)による発現抑制効果の検証、抗体作製などによる細胞周期における機能の解明を目指した。
CDCA4-GFPのHeLa細胞内局在から、CDCA4は核内に局在することが判明した。RNAiによるCDCA4発現抑制の結果、細胞の増殖性は亢進し、BrdU取り込みを指標としたDNA合成活性も顕著に増強した。一方、過剰発現細胞は得られなかったことから、CDCA4の発現充進が細胞の増殖に対して抑制的に作用している可能性が示唆された。CDCA4はE2F1の標的遺伝子として同定したが、興味深いことにE2F1の転写活性を抑制する転写コファクターである可能性が示唆された。CDCA4に対する抗体を作製する目的で、GST-CDCA4融合タンパクを大腸菌で産生させ、ポリクローナル抗体を作製した。本抗体により、内在性の33-kDaのCDCA4タンパクを検出し、細胞周期G1からS期にかけてタンパク発現の増加を見出した。CDCA4タンパクはHeLa以外でも、Jurkat、Daudi、293、Rh30、A375、T98G、HCT116およびHep2においても検出が確認された。今後、CDCA4遺伝子と細胞周期異常・細胞癌化との関連をさらに解明する必要がある。

研究成果

• [雑誌論文] Tumor necrosis factor-alpha stimulated gene-6 inhibits osteoblastic differentiation of human mesenchymal stem cells induced by OS and BMP-2 (2006)
  • 著者名/発表者名: Tsukahara S, Ikeda R, Goto S, Yoshida K, Mitsumori R, Sakamoto Y, Tajima A, Yokoyama T, Toh S, Furukawa KI, Inoue I
  • 雑誌名: Biochemical Journal 398 ページ: 595-603
• [雑誌論文] The small heat shock protein alphaB-crystallin inhibits differentiation-induced caspase 3 activation and myogenic differentiation (2006)
  • 著者名/発表者名: Ikeda R, Yoshida K, Ushiyama M, Yamaguchi T, Iwashita K, Futagawa T, Shibayama Y, Oiso S, Takeda Y, Kariyazono H, Furukawa T, Nakamura K, Akiyama S, Inoue I, Yamada K
  • 雑誌名: Biological ＆ Pharmaceutical Bulletin 29 ページ: 1815-1819
• [雑誌論文] Comparative genomics of MCM8 orthologous genes reveals transcriptional regulation by transcription factor E2F (2006)
  • 著者名/発表者名: Hayashi R, Goto Y, Haga A, Kobayashi D, Ikeda R, Yoshida K
  • 雑誌名: Gene 367 ページ: 126-134
• [雑誌論文] JPO1/CDCA7, a novel transcription factor E2F1-induced protein, possesses intrinsic transcriptional regulator activity (2006)
  • 著者名/発表者名: Goto Y, Hayashi R, Muramatsu T, Ogawa H, Eguchi I, Oshida Y, Ohtani K, Yoshida K
  • 雑誌名: Biochimica et Biophysica Acta 1759 ページ: 60-68
• [雑誌論文] A combined computational and experimental study on the structure-regulation relationships of putative mammalian DNA replication initiator GINS (2006)
  • 著者名/発表者名: Hayashi R, Arauchi T, Tategu M, Goto Y, Yoshida K
  • 雑誌名: Genomics, Proteomics, ＆ Bioinformatics 4 ページ: 156-164
• [雑誌論文] CDCA4 is an E2F transcription factor family-induced nuclear factor that regulates E2F-dependent transcriptional activation and cell proliferation (2006)
  • 著者名/発表者名: Hayashi R, Goto Y, Ikeda R, Yokoyama KK, Yoshida K
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 281 ページ: 35633-35648
• [雑誌論文] Comparative genomics of MCM8 orthologous genes reveals transcriptional regulation by transcription factor E2F (2006)
  • 著者名/発表者名: Hayashi R
  • 雑誌名: Gene (in press)
• [雑誌論文] Cell-cycle-dependent regulation of the human and mouse Tome-1 promoters (2005)
  • 著者名/発表者名: Yoshida K
  • 雑誌名: FEBS Letters 579 ページ: 1488-1492
• [雑誌論文] Identification of a novel cell-cycle-induced MCM family protein MCM9 (2005)
  • 著者名/発表者名: Yoshida K
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 331 ページ: 669-674
• [雑誌論文] PLZF promotes osteoblastic differentiation of human mesenchymal stem cells as an upstream regulator of CBFA1 (2005)
  • 著者名/発表者名: Ikeda R
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 280 ページ: 8523-8530
• [雑誌論文] Identification and characterization of human ZNF18 gene in silico (2005)
  • 著者名/発表者名: Yoshida K
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Medicine 15 ページ: 545-548
• [雑誌論文] Identification and characterization of a novel kelch-like gene KLHL15 in silico (2005)
  • 著者名/発表者名: Yoshida K
  • 雑誌名: Ongology Reports 13 ページ: 1133-1137