哺乳類細胞のDNA複製に関与するDNAヘリカーゼの分子遺伝・生化学的研究

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04256208
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 榎本 武美 東京大学, 薬学部, 助教授 (80107383)
• キーワード: DNAヘリカーゼ / DNA複製 / 哺乳類細胞 / 温度感受性変異株

研究概要

DNA複製という細胞増殖の基本的過程が進行するためには、二本鎖DNAが巻きもどされて一本鎖になることが必要である。この過程は二本鎖DNA巻きもどし酵素(DNAヘリカーゼ)により進行される。哺乳類細胞のDNA複製機構やその開始機構を分子レベルで理解するためにはDNA複製に関与するDNAヘリカーゼを同定することが必須である。本研究ではDNAヘリカーゼがDNA依存性ATPase活性をもつことからDNA依存性ATPase活性を指標に、哺乳類細胞のDNA合成の温度感受性変異株を用いて、DNAヘリカーゼの変異株をスクリーニングし、以下のような結果を得た。
(1)マウスFM3A細胞のDNA合成の温度感受性変異株をスクリーニングし、tsFT848株では非許容温度でDNAヘリカーゼBの活性が低下することを見出した。
(2)この株ではヘリカーゼBが変異蛋白の本体であり、ヘリカーゼBが細胞増殖に必須であることが示唆された。
(3)tsFT848細胞では非許容温度で細胞周期の進行が停止し、その主な停止点はS期初期であった。
(4)非許容温度下で培養したtsFT848細胞では、DNA合成の低下と、DNAヘリカーゼBの活性の低下との間に相関がみられた。
(5)DNAファイバーオートラジオグラフィーによる解析の結果、tsFT848細胞の非許容温度下でのDNA合成の低下はレプリコンレベルでのDNA複製開始頻度の低下によることが明らかになった。
以上から、DNAヘリカーゼBが哺乳類細胞のDNA複製に関与するDNAヘリカーゼであることが強く示唆された。

研究成果

• [文献書誌] Saijo,M.,Ui,M.,&Enomoto,T.: "Growth state and cell cycle dependent phosphorylation of DNA topoisomerase II in Swiss 3T3 cells." Biochemistry. 31. 359-363 (1992)
• [文献書誌] Yanagisawa,J.,Seki,M.,Ui,M.,&Enomoto,T.: "Alteration of a DNA-dependent ATPase activity in xeroderma pigmentosum complementation group C cells." Journal of Biological Chemistry. 267. 3585-3588 (1992)
• [文献書誌] Yanagisawa,J.,Seki,M.,Kohda,T.,Enomoto,T.,&Ui,M.: "DNA-dependent adenosine triphosphatase C1 from mouse FM3A cells has DNA helicase activity." Journal of Biological Chemistry. 267. 3644-3649 (1992)
• [文献書誌] Hidaka,M.,et al.: "Termination complex in E.coli,inhibits SV40 DNA replication in vitro by impeding the action T antigen helicase." Journal of Biological Chemistry. 267. 5361-5365 (1992)
• [文献書誌] Enomoto,T.,Saijo,M.,Kimura,K.,&Ui,M.: "Cell cycle-dependent phosphorylation of topoisomerase II and modification of its activity by phosphorylation." Molecular biology of DNA topoisomerase and its application to chemotherapy. 65-75 (1993)