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2000 年度 研究成果報告書概要

染色体複製開始の制御機構

研究課題

研究課題/領域番号 08277101
研究種目

重点領域研究

配分区分補助金
研究機関大阪大学

研究代表者

滝澤 温彦  大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (60154944)

研究分担者 升方 久夫  大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (00199689)
四宮 知行  三菱化学生命科学研究所, 主任研究員
松影 昭夫  日本女子大学, 理学部, 教授 (90019571)
白髭 克彦  奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助教授 (90273854)
正井 久雄  東京大学, 医科学研究所・分子生物学研究部, 助教授 (40229349)
研究期間 (年度) 1996 – 1999
キーワード染色体複製 / 複製開始領域 / 複製開始装置 / 複製開始制御 / DNA複製関連遺伝子
研究概要

本研究の目的は染色体DNAの複製開始装置のダイナミクスを明らかにすることである。ここでは複製開始領域、複製開始装置と複製開始制御の3つの課題に分けて研究を推進した。複製開始領域に関する研究では、新たに分裂酵母とショウジョウバエの染色体の複製開始領域を明らかにした。また、出芽酵母では第6染色体の全ての複製開始領域の開始タイミングを詳細に検討し、染色体レベルでの複製開始制御機構を明らかにした。複製開始装置を構成する蛋白質群(ORC,MCM,Cdc45等)に関しては真核生物に広く存在しており、その機能も出芽酵母から高等動物細胞まで良く保存されていることを明らかにした。特に、Cdc45に関しては複製開始領域のDNA2本鎖を開き、DNAポリメラーゼαを開始領域に呼び込むために必須な因子であることが示唆された。複製開始制御に関しては、S期の開始に必須なタンパク質キナーゼ(CDK,Cdc7/Dbf4等)が真核細胞の複製開始で普遍的な働きをしており、これらキナーゼによる複製装置タンパク質等の修飾によって開始が制御されていることが示された。また2種類の転写因子が複製開始関連遺伝子の転写制御に関わっていることがショウジョウバエを用いて明らかにされた。さらに、原核生物である大腸菌複製開始因子DnaAの機能制御機構の研究により、複製開始因子の活性をDNAポリメラーゼによって制御する機構の存在することが示された。

  • 研究成果

    (58件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (58件)

  • [文献書誌] Mizushima,T., N.Takahashi, et al.: "Cdc6p modulates the structure and DNA binding activity of the origin recognition complex in vitro."Genes Dev. 14. 1631-1641 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Mimura,S., T.Masuda, et al.: "Central role for cdc45 in establishing an initiation complex of DNA replication in Xenopus egg extracts."Genes Cells. 5. 439-452 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Tanaka, K., T.Yonekawa, et al.: "Fission yeast Esolp is required for establishing sister chromatid cohesion during S phase."Mol Cell Biol. 20. 3459-3469 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Uga,H., F.Matsunaga, et al.: "Regulation of DNA replication by iterons : an interaction between the ori2 and incC regions mediated by RepE -bound iterons inhibits DNA replication of mini F plasmid in Escherichia coli."EMBO J. 18. 3856-3867 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Ogawa,Y., T.Takahashi, et al.: "Association of fission yeast Orp1 and Mcm6 proteins with chromosomal replication origins."Mol Cell Biol. 19. 7228-7236 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Kohzaki,H., Y.Ito, et al.: "Context-dependent modulation of replication activity of Saccharomyces cerevisiae autonomously replicating sequences by transcription factors."Mol Cell Biol. 19. 7428-7435 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Hirose,F., M.Yamaguchi, et al.: "Targeted expression of the DNA binding domain of DRE-binding factor, a Drosophila transcription factor, attenuates DNA replication of the salivary gland and eye imaginal disc."Mol Cell Biol. 19. 6020-6028 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Sasaki,T., T.Sawado, et al.: "Specification of regions of DNA replication initiation during embryogenesis in the 65-kilobase DNApolalpha-dE2F locus of Drosophila melanogaster."Mol Cell Biol. 19. 547-555 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Komori,H., F.Matsunaga, et al.: "Crystal structure of a prokaryotic replication initiator protein bound to DNA at 2.6 A resolution."EMBO J. 18. 4597-4607 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Takeda,T., K.Ogino, et al.: "A fission yeast gene, him1(+)/dfp1(+), encoding a regulatory subunit for Hsk1 kinase, plays essential roles in S-phase initiation as well as in S-phase checkpoint control and recovery from DNA damage."Mol Cell Biol. 19. 5535-5547 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Fujita,M., C.Yamada, et al.: "Cell cycle regulation of human CDC6 protein. Intracellular localization, interaction with the human mcm complex, and CDC2 kinase-mediated hyperphosphorylation."J Biol Chem. 274. 25927-25932 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Kurokawa,K., S.Nishida, et al.: "Replication cycle-coordinated change of the adenine nucleotide-bound forms of DnaA protein in Escherichia coli."EMBO J. 18. 6642-6652 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Hirose,F., M.Yamaguchi, et al.: "A novel growth- and cell cycle-regulated protein, ASK, activates human Cdc7-related kinase and is essential for G1/S tratasition in mammalian cells."Mol Cell Biol. 19. 5083-5095 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Sasaki,T., T.Sawado, et al.: "Clustered adenine/thymine stretches are essential for function of a fission yeast replication origin."Mol Cell Biol. 19. 6699-6709 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Komori,H., F.Matsunaga, et al.: "A DNA unwinding factor involved in DNA replication in cell-free extracts of Xenopus eggs."EMBO J. 9. 341-350 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Takeda,T., K.Ogino, et al.: "Xenopus Cdc45-dependent loading of DNA polymerase alpha onto chromatin under the control of S-phase Cdk."Mol Cell Biol. 17. 5699-5707 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Fujita,M., C.Yamada, et al.: "Functional domains of rep2, a transcriptional activator subunit for Res2-Cdc 10, controlling the cell cycle "start"."J Biol Chem. 9. 1577-1588 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Kurokawa,K., S.Nishida, et al.: "Regulation of DNA-replication origins during cell-cycle progression."EMBO J. 395. 618-621 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Fujita,M., Y.Hori, et al.: "Cell cycle dependent topological changes of chromosomal replication origins in Saccharomyces cerevisiae."Genes Cells. 3. 737-749 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Katayama,T., T.Kubota, et al.: "The initiator function of DnaA protein is negatively regulated by the sliding clamp of the E.coli chromosomal replicase."Cell. 94. 61-71 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Akamatsu,E., T.Tanaka, et al.: "Transcription factor E2F and cyclin E-Cdk2 complex cooperate to induce chromosomal DNA replication in Xenopus oocytes."J Biol Chem. 273. 16494-16500 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Yamashita,M., Y.Hori, et al.: "The efficiency and timing of initiation of replication of multiple replicons of Saccharomyces cerevisiae chromosome VI."Genes Cells. 2. 655-665 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Sato,N., K.Arai, et al.: "Human and Xenopus cDNAs encoding budding yeast Cdc7-related kinases : in vitro phosphorylation of MCM subunits by a putative human homologue of Cdc7."EMBO J. 16. 4340-4351 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Kubota,Y., S.Mimura, et al.: "Licensing of DNA replication by a multi-protein complex of MCM/P1 proteins in Xenopus eggs."EMBO J. 16. 3320-3331 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Hayashi,Y., F.Hirose, et al.: "Identification of CFDD (common regulatory factor for DNA replication and DREF genes) and role of its binding site in regulation of the proliferating cell nuclear antigen gene promoter."J Biol Chem. 272. 22848-22858 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Hori,Y., K.Shirahige, et al.: "Characterization of a novel CDC gene (ORC1) partly homologous to CDC6 of Saccharomyces cerevisiae."Mol Biol Cell. 7. 409-418 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Hirose,F., M.Yamaguchi, et al.: "Isolation and characterization of cDNA for DREF, a promoter-activating factor for Drosophila DNA replication-related genes."J Biol Chem. 271. 3930-3937 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Obuse,C., Y.Okuno, et al.: "A replication-enhancing element with transcriptional silencer activity in autonomously replicating human chromosomal fragments."Mol Biol Cell. 7. 43-55 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Murakami,Y., J.A.Huberman, et al.: "Identification, purification, and molecular cloning of autonomously replicating sequence-binding protein 1 from fission yeast Schizosaccharomyces pombe."Proc Natl Acad Sci USA. 93. 502-507 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Mizushima, T., N.Takahashi and B.Stillman: "Cdc6p modulates the structure and DNA binding activity of the origin recognition complex in vitro."Genes Dev. 14. 1631-1641 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Mimura, S., T.Masuda, T.Matsui and H.Takisawa: "Central role for cdc45 in establishing an initiation complex of DNA replication in Xenopus egg extracts."Genes Cells. 5. 439-452 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Tanaka, K., T.Yonekawa, Y.Kawasaki, M.Kai, K.Furuya, M.Iwasaki, H.Murakami, M.Yanagida and H.Okayama: "Fission yeast Esolp is required for establishing sister chromatid cohesion during S phase."Mol Cell Biol. 20. 3459-3469 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Uga, H., F.Matsunaga and C.Wada: "Regulation of DNA replication by iterons : an interaction between the ori2 and incC regions mediated by RepE-bound iterons inhibits DNA replication of miniF plasmid in Escherichia coli."EMBO J. 18. 3856-3867 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Ogawa, Y., T.Takahashi and H.Masukata: "Association of fission yeast Orp1 and Mcm6 proteins with chromosomal replication origins."Mol Cell Biol. 19. 7228-7236 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Kohzaki, H., Y.Ito and Y.Murakami: "Context-dependent modulation of replication activity of Saccharomyces cerevisiae autonomously replicating sequences by transcription factors."Mol Cell Biol. 19. 7428-7435 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Hirose, F., M.Yamaguchi and A.Matsukage: "Targeted expression of the DNA binding domain of DRE-binding factor, a Drosophila transcription factor, attenuates DNA replication of the salivary gland and eye imaginal disc."Mol Cell Biol. 19. 6020-6028 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Sasaki, T., T.Sawado, M.Yamaguchi and T.Shinomiya: "Specification of regions of DNA replication initiation during embryogenesis in the 65-kilobase DNApolalpha-dE2F locus of Drosophila melanogaster."Mol Cell Biol. 19. 547-555 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Komori, H., F.Matsunaga, Y.Higuchi, M.Ishiai, C.Wada and K.Miki: "Crystal structure of a prokaryotic replication initiator protein bound to DNA at 2.6 A resolution."EMBO J. 18. 4597-4607 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Takeda, T., K.Ogino, E.Matsui, M.K.Cho, H.Kumagai, T.Miyake, K.Arai and H.Masai: " A fission yeast gene, him1 (+)/dfp1 (+), encoding a regulatory subunit for Hsk1 kinase, plays essential roles in S-phase initiation as well as in S-phase checkpoint control and recovery from DNA damage."Mol Cell Biol. 19. 5535-5547 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Fujita, M., C.Yamada, H.Goto, N.Yokoyama, K.Kuzushima, M.Inagaki and T.Tsurumi: "Cell cycle regulation of human CDC6 protein. Intracellular localization, interaction with the human mcm complex, and CDC2 kinase-mediated hyperphosphorylation."J Biol Chem. 274. 25927-25932 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Kurokawa, K., S.Nishida, A.Emoto, K.Sekimizu and T.Katayama: "Replication cycle-coordinated change of the adenine nucleotide-bound forms of DnaA protein in Escherichia coli."EMBO J. 18. 6642-6652 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Kumagai, H., N.Sato, M.Yamada, D.Mahony, W.Seghezzi, E.Lees, K.Arai and H.Masai: "A novel growth- and cell cycle-regulated protein, ASK, activates human Cdc7-related kinase and is essential for G1/S transition in mammalian cells."Mol Cell Biol. 19. 5083-5095 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Okuno, Y., H.Satoh, M.Sekiguchi and H.Masukata: "Clustered adenine/thymine stretches are essential for function of a fission yeast replication origin."Mol Cell Biol. 19. 6699-6709 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Okuhara, K., K.Ohta, H.Seo, M.Shioda, T.Yamada, Y.Tanaka, N.Dohmae, Y.Seyama, T.Shibata and H.Murofushi: "A DNA unwinding factor involved in DNA replication in cell-free extracts of Xenopus eggs."Curr Biol. 9. 341-350 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Mimura, S.and H.Takisawa: "Xenopus Cdc45-dependent loading of DNA polymerase alpha onto chromatin under the control of S-phase Cdk."EMBO J. 17. 5699-5707 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Tahara, S., K.Tanaka, Y.Yuasa and H.Okayama: "Functional domains of rep2, a transcriptional activator subunit for Res2-Cdc 10, controlling the cell cycle "start"."Mol Biol Cell. 9. 1577-1588 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Shirahige, K., Y.Hori, K.Shiraishi, M.Yamashita, K.Takahashi, C.Obuse, T.Tsurimoto and H.Yoshikawa: "Regulation of DNA-replication origins during cell-cycle progression."Nature. 395. 618-621 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Fujita, M., Y.Hori, K.Shirahige, T.Tsurimoto, H.Yoshikawa and C.Obuse: "Cell cycle dependent topological changes of chromosomal replication origins in Saccharomyces cerevisiae."Genes Cells. 3. 737-749 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Katayama, T., T.Kubota, K.Kurokawa, E.Crooke and K.Sekimizu: "The initiator function of DnaA protein is negatively regulated by the sliding clamp of the E.coli chromosomal replicase."Cell. 94. 61-71 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Akamatsu, E., T.Tanaka and J.Y.Kato: "Transcription factor E2F and cyclin E-Cdk2 complex cooperate to induce chromosomal DNA replication in Xenopus oocytes."J Biol Chem. 273. 16494-16500 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Yamashita, M., Y.Hori, T.Shinomiya, C.Obuse, T.Tsurimoto, H.Yoshikawa and K.Shirahige: "The efficiency and timing of initiation of replication of multiple replicons of Saccharomyces cerevisiae chromosome VI."Genes Cells. 2. 655-665 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Sato, N., K.Arai and H.Masai: "Human and Xenopus cDNAs encoding budding yeast Cdc7-related kinases : in vitro phosphorylation of MCM subunits by a putative human homologue of CdC7."EMBO J. 16. 4340-4351 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Kubota, Y., S.Mimura, S.Nishimoto, T.Masuda, H.Nojima and H.Takisawa: "Licensing of DNA replication by a multi-protein complex of MCM/Pl proteins in Xenopus eggs."EMBO J. 16. 3320-3331 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Hayashi, Y., F.Hirose, Y.Nishimoto, M.Shiraki, M.Yamagishi, A.Matstukage and M.Yamaguchi: "Identification of CFDD (common regulatory factor for DNA replication and DREF genes) and role of its binding site in regulation of the proliferating cell nuclear antigen gene promoter."J Biol Chem. 272. 22848-22858 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Hori, Y., K.Shirahige, C.Obuse, T.Tsurimoto and H.Yoshikawa: "Characterization of a novel CDC gene (ORC1) partly homologous to CDC6 of Saccharomyces cerevisiae."Mol Biol Cell. 7. 409-418 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Hirose, F., M.Yamaguchi, K.Kuroda, A.Omori, T.Hachiya, M.Ikeda, Y.Nishimoto and A.Matsukage: "Isolation and characterization of cDNA for DREF, a promoter-activating factor for Drosophila DNA replication-related genes."J Biol Chem. 271. 3930-3937 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Obuse, C., Y.Okuno, T.Okazaki and H.Masukata: "A replication-enhancing element with transcriptional silencer activity in autonomously replicating human chromosomal fragments."Mol Biol Cell. 7. 43-55 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Murakami, Y., J.A.Huberman and J.Hurwitz: "Identification, purification, and molecular cloning of autonomously replicating sequence-binding protein 1 from fission yeast Schizosaccharomyces pombe."Proc Natl Acad Sci USA. 93. 502-507 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 2002-03-26  

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