cdc2関連キナーゼによる細胞周期制御の分子機構

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04256210
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 岸本 健雄 東京工業大学, 生命理工学部, 教授 (00124222)
• 研究分担者: 立花 和則 東京工業大学, 生命理工学部, 助手 (60212031)
• キーワード: CDK / サイクリン・ファミリー / cdc2・ファミリー / G2 / M移行 / G1 / S移行 / G1サイクリン / 細胞周期 / 細胞複製

研究概要

細胞複製にあたっての細胞周期上での主な制御点は、G1期中でG0期ではなくS期に向けての進行を決定するスタート点、S期開始点、およびM期開始点の3点である。本研究の目的は、これらの点で移行をサイクリン依存性cdc2関連キナーゼ群(CDKs)が制御する機構を明らかにすることにあり、本年度に得られた成果は以下の通りである。
1.細胞周期調節関連遺伝子群として、ヒトデ卵からcdc2,cdk2,cdc25,サイクリンA,サイクリンC,カエル卵からサイクリンC,サイクリンD1とD2,suclのcDNAをクロン化した。現在、大腸菌で発現させた蛋白質あるいはC末オリゴペプチドを抗原として、抗体を作製中である。特にサイクリンCとCについては、卵母細胞から得られた最初のいわゆるG1サイクリンである。受精によるS期の開始や中期胞胚でのG期の創設など、初期胚ではS期制御が特異的であるといえ、この視点からG1サイクリンの機能を蛋白質レベルで現在解析中である。
2.減数分裂ではM期が連続しており、その間にS期がない。それがいかにして保障されているかを、カエル卵成熟の系で解析した。その結果、Interkinesis期は核膜形成能もDNA複製能も有しているが、それをスキップして次のM期に入るためには蛋白質合成が必要であると判明した。現在、この新たに合成される蛋白質の実体を追求中である。
3.ニューロフィラメントH鎖tail部をcdc2キナーゼがin vitroでリン酸化できることを以前見出したが、今回、ブタ脳からこのH鎖特異的なキナーゼを精製することに成功した。精製標品は34Kと26Kの2つのサブユニットからなり、suclゲルに弱く結合し、34K蛋白質は抗PSSALRE抗体によって認識された。これらの結果は、終末分化した脳においてもcdc2関連キナーゼが機能していることを示している。

研究成果

• [文献書誌] Ookata,K.,et al.: "Relocation and distinct subcellular localization of p34^<cdc2>-cyclin B complex at meiosis reinitiation in starfish oocytes." EMBO J.11. 1763-1772 (1992)
• [文献書誌] Kusubata,M.,et al.: "P13^<sucl> suppresses the catalytic function of P34^<cdc2> kinase for intermediate filament proteins,in vitro." J.Biol.Chem.267. 20937-20942 (1992)
• [文献書誌] Ohta,K.,et al.: "Microtubule nucleating activity of centrosomes in cell-free extracts from Xenopus eggs." J.Cell Sci.104. 125-137 (1993)
• [文献書誌] Kusubata,M.,et al.: "cdc2 kinase phosphorylation of desmin at three rerine/threonine residues in the amino-terminal head domain." Biochem.Biophys.Res.Commun.(1993)
• [文献書誌] Hisanaga,S.,et al.: "Dephosphorylation of mucrotubule-binding sites at the neurofilament-H tail domain by alkaline,acid and portein phosphatases." J.Biochem.(1993)
• [文献書誌] Hisanaga,S.,et al.: "Tau protein kinase II has a similar characteristic to cdc2 kinase for phosphorylating neurofilament proteins." J.Biol.Chem.(1993)
• [文献書誌] 岸本 健雄(今堀 和友他 編): "卵成熟とcdc2キナーゼ(新生化学実験講座、第14巻「発生・分化・老化」)" 東京化学同人, 550 (1992)
• [文献書誌] Kishimoto,T.(eds.H.Mohri,M.Takahashi and C.Tachi): "Control of M-phase by MPF/cyclin-dependent cdc2 kinase.(In "Biology of germ linesーin animals and manー)" 学会出版センター, (1993)