増殖因子レセプターによるシグナル伝達と複製開始の制御機構に関する共同研究

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07044230
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 新井 賢一 東京大学, 医科学研究所, 教授 (00012782)
• 研究分担者: YSSEL Hans INSERM, 主任研究員 ; 新井 直子 DNAX研究所, 細胞シグナリング研究部, 副部長 ; SHLOMAI Jose ヘブライ大学, 医学部, 教授 ; MUI Alice DNAX研究所, 細胞シグナリング研究部, 研究員 ; BOLLEN Josep DNAX研究所, 細胞シグナリング研究部, 部長 ; 渡辺 すみ子 東京大学, 医科学研究所, 助手 (60240735) ; 佐藤 憲子 東京大学, 医科学研究所, 助手 (70280956) ; 正井 久雄 東京大学, 医科学研究所, 助教授 (40229349)
• キーワード: 増殖因子 / 染色体複製 / シグナル伝達 / サイトカイン / 増殖因子受容体 / 細胞周期 / 転写因子 / T細胞活性化

研究概要

本年度は先ず染色体複製開始を制御するCdc7キナーゼ及びその類似キナーゼの機能の解析をすすめた(Shlomai博士との共同研究)。出芽酵母Cdc7キナーゼは、Dbf4と複合体を形成し、in vitroでCdc7、Dbf4およびDNApolαp180サブユニットをリン酸化する。Cdc7類似キナーゼをコードする全長cDNAをカエル、マウス、ヒトから単離した。それらはそれぞれ574、531、483アミノ酸からなり、キナーゼ保存領域で出芽酵母Cdc7と約45%の同一性を示し、特徴的なキナーゼ挿入配列を有する。huCdc7は、核に存在し、その発現量は細胞周期で変動しない。一方、臓器においてはtestisにおける過剰発現と、C端領域を欠失した転写産物の存在が見い出された。種々の癌細胞系列でその発現を比較したが、これまでhuCdc7を異常発現したものは、見い出されていない。huCdc7は、in vitroでGST融合タンパク質として調製された、MCM2、MCM3およびMCM7タンパク質をリン酸化する。huCdc7遺伝子とmuCdc7はそれぞれ、ヒト1番染色体およびマウス5番染色体に存在する。muCdc7遺伝子は11個のイントロンからなる。動物細胞のCdc7類似キナーゼの発生分化あるいは、癌化における役割を理解するために現在ノックアウトマウスを作製している。また、染色体複製と転写活性化の共役機構を解析するために、ヒト5番染色体5q領域に着目し、IL-3/GM-CSFを含む20kbの塩基配列を決定し、現在competitive PCR法により、この領域に存在する複製起点の同定をすすめている(新井直子博士との共同研究)。また、GM-CSF受容体のシグナル伝達経路の解析をさらにすすめ、c-fos遺伝子発現活性化、MAPキナーゼカスケードの活性化、STAT5の活性化、DNA複製の誘導等に必要な、受容体領域及びチロシン残基を同定した。さらに、機能的なGM-CSF受容体を発現したトランスジェニックマウスの解析から、GM-CSFは、骨髄細胞の全ての細胞系列の増殖を誘導し、その分化経路については影響をあたえないが、胸腺細胞においては、特異的な細胞集団(DNとSP)の増殖を支持するが、DNからDPへの分化を時期特異的に阻害することを明らかにした(Yssell博士との共同研究)。このことは、胸腺細胞においては、分化の段階に応じて、細胞内のシグナル伝達装置の活性が修飾されることを示唆する。

研究成果

• [文献書誌] Ikeda,M.et al.: "CTBP/RBP1,a Saccharomyces cerevisiae protei which binds to T-rich single-stranded DNA containing the 11 base-pair core sequence of automousely replicating sequence,is a polydeoxypyrimidine binding protein." Eur.J.Biochem. 238. 38-47 (1996)
• [文献書誌] Tomoda,M.et al.: "Transforming growth factor β is a survival factor neonate cortical neurons : Coincident expression of type 1 receptor in developing cerebral cortex." Developmental Biol.179. 79-90 (1996)
• [文献書誌] Watanabe,S.et al.: "JAK2 is essential for activation of c fos and myc promoters and cell proliferation through the human granulocyte-macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF) receptor in BA/F3 cells." J.Biol.Chem.271. 12681-12686 (1996)
• [文献書誌] Nakagawa,Y.et al.: "Roles of cell-autonomous mechanisms for differential expression of region-specific transcription factors in neuroepithelial cells" Development. 122. 2449-2464 (1996)
• [文献書誌] Muto,A.et al.: "The β subunit of human GM-CSF receptor forms a homodimer and is activated by association with the a subunit." J.Exp.Med.183. 1911-1916 (1996)
• [文献書誌] Watanabe,S.et al.: "Roles of the JAK-STAT systems in signal transduction via cytokine receptors." Current Opinion Biotech. 6. 587-596 (1996)
• [文献書誌] Yasuda,Y.et al.: "Intrathynic T cell development in human granulocyte macrophage colony stimulating factor (hGM-CSF) receptor transgenic mice is inhibited by hGM-CSF" Blood. (発表予定).
• [文献書誌] Watanabe,S.et al.: "Characterization of cis-acting signals regulating early growth response 1 (egr-1) and c-fos promotters through the granulocyte-macrophage colony-stimulating factor recepter in BA/F3 cells." Blood. (発表予定).
• [文献書誌] Liu,J.et al: "Calcineurin dependent nuclear translocation of a murine transcription factor NFATc : molecular clonning and functional characterization." Mol.Biol.Cell. 8. 157-170 (1997)
• [文献書誌] Ohtoshi,A.et al.: "Genetic interactions between CDC7 and CDC28 : growth inhibition of cdc 28-1N by cdc7 point mutants." Genes to Cell.1. 895-904
• [文献書誌] Nishijima,I.et al.: "Hematopoietic and lymphopoietic responses in human GM-CSF recepter transgenic mice injectes with human GM-CSF." Blood. (発表予定).