細胞周期を制御する特異的ユビキチン経路の解析

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09263218
• 研究機関: 国立遺伝学研究所
• 研究代表者: 山尾 文明 国立遺伝学研究所, 分子遺伝研究系, 助教授 (10158074)
• キーワード: ユビキチン / 細胞周期 / サイクリン / 蛋白質分解

研究概要

分裂酵母からその本来の酵素機能を指標にユビキチン結合酵素のE2の遺伝子(cDNA)の系統的検索を行った。その結果得られたE2遺伝子の一つであるubcP4はこれまでに見つかっていない新奇なもので細胞増殖に必須であった。そこでこの遺伝子の欠損による表現型を詳細に解析したところ、その発現を抑制すると細胞周期G2期停止と、分裂中期から後期への進行が止まり染色体分離が抑制されることの2点が最終表現型であることがわかった。特に分裂中期での停止の表現型は、M期Cyclin(cdc13遺伝子産物)分解のためのE3複合体(APC:Anaphase Promoting Complex)の構成分子の一つをコードするcut9遺伝子の変異株と非常に酷似した表現型を示し、ubcP4の過剰生産によりcut9変異を抑制した。またUbcP4を枯渇させた細胞中では分裂酵母のM期サイクリンであるCdc13蛋白質が分解されずに安定化することも確かめた。これらのことからubcP4を介したユビキチン経路のターゲットの一つはM期Cyclinであり、ubcP4はサイクリン特異的ユビキチンリガーゼE3としてのAPC(またはCyclosome)と共役的に働いているE2分子と考えられた。ubcP4欠損株では、M期Cyclinと同一のAPCを介した機構で分解されると考えられている分裂中期の染色体対合の維持に必須の蛋白質の分解も抑制されるために表現型としてはM期後期進行ができなくなったと考えられる。

研究成果

• [文献書誌] T.Kishi: "Grr1 functions in the ubiquitin pathway through association with Skp1." Molecular and General Genetics. 印刷中. (1997)
• [文献書誌] T.Nakajima: "Introduction of Ubiquitin-Conjuguting Enzyme Activity for Degradation of Topoisomerase lla during Adenovirus EIA-Induced Apoptosis." Biophys.Biochem.Res.Commun.239. 823-829 (1997)
• [文献書誌] F.Osaka: "A ubiquitin-conjugating enzyme in fission yeast,that is essential for the onset of anaphase in mitosis." Molecular & Cellular Biology. 17. 3388-3397 (1997)
• [文献書誌] H.Ikehata: "Incubation at the nonpermissive temperature induces deficiencies in UV resistance and mutagenesis in mouse mutant cells expressing a temperature-sensitive ubiquitin-activating enzyme(E1)." Molecular & Cellular Biology. 17. 1484-1489 (1997)