cdc2・サイクリン複合体の核移行の分子構造

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04259208
• 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: 大隈 圭太 東京工業大学, 生命理工学部, 助手 (20221822)
• キーワード: 核移行 / cdc2・サイクリンB複合体 / M期 / 核移行シグナル / NLS結合蛋白質 / hsc70 / cdc25 / ヒトデ卵

研究概要

cdc2・サクリンB複合体は全真核細胞に共通のM期誘起蛋白質キナーゼである。筆者らはこの複合体がM期誘起時特異的に核移行することを見出した。本研究の目的はこの核移行の分子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.蛋白質の核移行にはhsc70蛋白が関与していることが、最近Yonedaらにより示され始めている。そこでヒトデ卵からsuc1アフィニティカラムで精製したcdc2・サイクリンB複合体について抗hsc70抗体を用いて解析したところ、この複合体の一部にはhsc70が結合していると判明した。しかも精製hsc70は、この精製複合体に加えると更に結合した。
2.ヒトデ・サイクリンB中の核移行シグナル(NLS)と期待されるアミノ酸配列に相当するペプチドを合成し、これをSepharoseビーズに結合させたものとヒトデ卵抽出物とを混合すると、hsc70が結合してくることが判明した。
3.ヒトデ未成熟卵、核膜崩壊時の卵、第1減数分裂中期卵のそれぞれからの抽出物を得て、抗サイクリンB抗体による免疫沈澱物について解析したところ、どの時期にもcdc2・サイクリンB複合体にはhsc70蛋白質が結合していると判明した。
4.上述の結果は、ヒトデcdc2・サイクリンB複合体の核移行に際してもhcs70が関与している可能性を示唆するとともに、それだけでは不充分であることも示している。実際、精製した活性型cdc2・サイクリンB複合体はキナーゼ作用を抑えた条件下でヒトデ卵内に微小注射しても核移行しなかったが、粗抽出の活性型cdc2・サイクリンB複合体は同じ条件下で核移行した。このことは粗抽出物中に核移行にかかわる因子が存在している可能性を示唆している。cdc2キナーゼを活性化するcdc25フォスファターゼのヒトデ・ホモログのcDNAを最近クロン化できたので、これとの関連せ解析していきたい。

研究成果

• [文献書誌] Ookata,K.,ea al.: "Relocation and distinct subcellular localiza-tion of p34X^<CDC2>-cyclin B complex at meiosis teinitiation in starfish oocytes." EMBO J.11. 1763-1772 (1992)
• [文献書誌] Kusubata,M.,et al.: "P13X^<suc1> suppresses the catalvtic function of P34X^<cdc2> kinase for intermediate filament proteins,in vitro." J.Biol.Chem.267. 20937-20942 (1992)
• [文献書誌] Ohta,K.,ea 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.,ea al.: "cdc2 kinase phosphorylation of desmin at three serine/threonine residues in the amino-terminal head domain." Biochem.Biophys.Res.Commun.(1993)
• [文献書誌] Hisanaga,S.,et al.: "Dephosphorylation of microtubule-binding sites at the neurofilament-H tail domain by alkaline,acid and protein phosphatases." J.Biochem.(1993)
• [文献書誌] Hisanaga,S.,et al.: "Tau protein kinase II has a similar characte-ristic 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, (1996)