M期サイクリン,サイクリンAとBの細胞分裂進行における機能分担に関する研究

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07273223
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 久永 真市 東京工業大学, 生命理工学部, 助教授 (20181092)
• キーワード: がん / 細胞増殖 / cdc2キナーゼ / サイクリン / 細胞分裂 / ヒ-ラ細胞 / リン酸化 / 細胞骨格

研究概要

がん細胞の特徴はその際限のない増殖性にある。細胞増殖の進行は細胞周期促進因子である一連のサイクリン依存性キナーゼ群(cdks)によって制御されている。細胞周期のG1/S期とG2/M期には特定のサイクリンが蓄積し、対応するcdkj結合し、それらのキナーゼ活性を活性化する。サイクリンはcdkの活性化に加えて、cdkの局在や基質特異性も決めていると考えれられている。しかし、異なるサイクリンと結合したcdkにどのような機能的違いがあるかは明らかではない。本研究の目的はサイクリンA/cdc2とサイクリンB/cdc2という二つのM期サイクリン/cdkに注目して、そのM期進行における役割分担を明らかにすることである。本年度ではcdc2キナーゼに対する特異的阻害剤(butyrolactone I,BL-1)を用いて、cdc2キナーゼの分裂期における役割を再確認した。BL-1を同調したG2期のHeLa細胞に与えると、細胞周期がG2期で停止し、細胞分裂が阻害された。このとき、cdc2キナーゼの活性化のみではなく、cdc2キナーゼの活性化をするフォスファターゼのcdc25の活性化も見られなかった。また、活性化が起こらないと、cdc2キナーゼの核移行も起こらないことが確認された。蛍光抗体法で細胞内構造を調べたところ、核の構造も細胞骨格もG2期に特徴的な分布を示し、cdc2キナーゼはかなり初期からM期の変化に関与していることが確認された。しかし、この方法ではサイクリンAとBの区別がつけられなかった。現在は、それぞれのサイクリンのアンチセンスをHeLa細胞へ導入し、M期進行への影響を検討しているところである。今後はサイクリンAまたはB/cdc2キナーゼを特異的に阻害し、M期のどの現象が阻害されるか検討する予定である。

研究成果

• [文献書誌] Okumura, E.: "Initial triggering of M-phase in starfish oocyte: a possible novel component of MPF besides cdc2 kinase." J. Cell Biol.132. 125-135 (1996)
• [文献書誌] Saito, T.: "Site- and protein phosphatase-dependent dephosphorylation of tau in fetal rat primary cultured neurons." FEBS lett.376. 238-242 (1995)
• [文献書誌] Hisanaga, S.: "Porcine brain neurofilament-H tail domain kinase; its identification as cdk5/p26 complex and comparison with cdc2/cyclin B kinase." Cell Motil. Cytoskel.31. 283-297 (1995)
• [文献書誌] Saito, T.: "Neurofilament-associated protein phosphatase 2A: its possible role in preserving neurofilament in filamentous states." Biochemistry. 34. 7376-7384 (1995)
• [文献書誌] Yamamoto, H.: "Phosphorylation of myristoylated alanine-rich C kinase substrate(MARCKS) by proline-directed protein kinases and its dephosphorylation." J. Neurochem.65. 802-809 (1995)
• [文献書誌] Ookata, K.: "Cyclin B interaction with microtulaile-associated protein 4(MAP4) targets p34cdc2 kinase to microtubules and is a potential regulator of M-phase microtubule dynamics." J. Cell Biol.128. 849-862 (1995)