染色体分配に関与する新規ヒトキナーゼAikの機能解析

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09670149
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 研究機関: 岐阜大学
• 研究代表者: 岡野 幸雄 岐阜大学, 医学部, 教授 (10177066)
• 研究分担者: 木村 正志 岐阜大学, 医学部, 助手 (40260575)
• キーワード: Aik(aurora / ipl-related kinase) / tubulin / centrosome / Eg5 / dynein

研究概要

染色体分配は、細胞の基本的な機能であり分裂酵母や出芽酵母の突然変異株が数多く単離されている。変異の原因遺伝子がコードする蛋白質は、キナーゼを始めとしてホスファターゼ、Ca結合蛋白質、ユビキチン/プロテアソーム系の酵素などが含まれるが、それらの相互関係は全く解明されていない。ショウジョウバエ由来のAuroraおよび酵素由来のIPL1は、互いに相同性が高く、Aキナーゼとも約30%のホモロジーを有する。これらの変異遺伝子は、染色体分配の異常により不妊や倍数性(ploidy)の異常を来すことが知られているが、その詳細な分子機構については解明されていない。申請者らがクローニングした新規遺伝子aikは、これらとキナーゼ領域で高い相同性を有し、ヒトホモログの可能性が高い。申請者はこれまでに以下のことを明らかにしてきた。
1.aikがコードする43kDa蛋白質は、N末側に調節領域、C末側にキナーゼ領域をもつ。
2.aik mRNAは、精巣に強く、腸管・骨格筋に弱く発現する。
3.大腸菌で発現させたGST-Aik融合蛋白質を抗原として特異抗体を作製した。
4.NorthernおよびWestern法により、Aikは細胞周期に依存してM期に強く発現する。
5.蛍光抗体法により、AikはM期特異的に中心体に局在する。
6.aik遺伝子はヒト染色体20q13にマップされる。
これらの研究成果をJ.Biol.Chem.に発表した。AikはショウジョウバエAuroraや酵母IPL1と同様に染色体分配に関与し、これらのヒトホモログである可能性が高く示唆された。
さらに本研究では、aikのアンチセンスオリゴヌクレオチドをエレクロポレーション法によって細胞内に導入し、細胞の形態変化とくに細胞分裂に関与する蛋白質の局在を調べた。
1.アンチセンスオリゴヌクレオチドを導入したHeLa細胞のα-tubulinを染色すると、正常な二極性の紡錘体形成が認められず、一極性あるいは不均等な二極性の像が観察された。
2.抗γ-tubulin抗体で染色すると、中心体は複製されているが、分離が不十分で互いに接近していた。
3.分子モーターのEg5やdyneinは、微小管に沿って局在した。

研究成果

• [文献書誌] Kimura,M.: "Cell cycle-dependen expression and spindle pole localization of a novel human protein kinase,Aik,related to Aurora of Drosophila and yeast Ipl1" J.Biol.Chem. 272. 13766-13771 (1997)
• [文献書誌] Deguchi,T.: "In vivo selection of Klebsiella pneumoniae strains with enhanced quinolone resistance during fluoroquinolone treatment of urinary tract infections" Antibicrob.Agents Chemother.41. 1609-1611 (1997)
• [文献書誌] Nakano,M.: "Mutations in the gyrA and parC genes in fluoroquinolone-resistant clinical isolates of Pseudomonas aeruginosa" Antibicrob.Agents Chemother.41. 2289-2291 (1997)
• [文献書誌] Kimura,M.: "cDNA cloning,characterization,and chromosome mapping of UBE2E2 encoding a human ubiquitin-conjugating E2 enzyme" Cytogen.Cell Genet.78. 107-111 (1997)
• [文献書誌] Nagata,K.: "Expression of GTP-binding proteins and protein kinase C isozymes in platelet-like particles derived from megakaryoblastic leukemia cells (MEG-01)" Platelets. (印刷中).
• [文献書誌] Kimura,M.: "Assignment of STK6 to human chromosome 20q13.2-q13.3 and a pseudogene to 1q41-q42" Cytogen.Cell Genet.(印刷中).