動物細胞における細胞周期チェックポイント機構の解明

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11470035
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 名古屋市立大学
• 研究代表者: 中西 真 名古屋市立大学, 医学部, 助教授 (40217774)
• キーワード: 細胞周期 / チェックポイント / Cdc25 / Chk1 / Cds1 / Cdc2 / 細胞分裂 / DNA傷害

研究概要

ヒトChk1はいかなるDNA障害にも反応せず、その活性に変化を認めなかった。興味あることにヒトChk1はアフィディコリン処理によるDNA複製阻害に反応してリン酸化を受けることが分かった。Cds1はChk1と異なり、正常線維芽細胞およびHeLa細胞においてはすべてのDNA傷害に反応してリン酸化を受けて活性化した。しかしながら、ATM欠失細胞においてはUVおよびMMSによるDNA傷害には反応するが、X線によるものには全く反応しなかった。このことはATM欠損患者の臨床症状とよく一致する。ヒトCds1の発現を各種ガン細胞を用いて調べたところ、p53欠失ガン細胞ではCds1の発現が高く、正常p53を有するものではCds1の発現が非常に低いことが分かった。Cds1の発現はOncoproteinで形質転換すると強く誘導されることが分かった。さらに野生型p53発現アデノウイルスをこれらの細胞に感染させたところ、SV40 largeT抗原およびE6により誘導されたCds1の発現は強く抑制されたが、E7により誘導されたものは影響を受けなかった。Chk1ノックアウトマウスの作製とその解析を行ったところ、Chk1ノックアウトマウスは胎生初期に致死的であった。E3.5日卵の解析からChk1ノックアウト卵では異常核を認めた。この異常核はDNA複製阻害において増強されたが、DNA傷害では増強されなかった。哺乳動物細胞においてChk1はDNA複製チェックポイントを、Cds1はDNA傷害チェックポイントをそれぞれ抑制すると考えられた。この結果は分裂酵母におけるDNA傷害・複製チェックポイント機構と多少異なる新しい抑制機構が存在することを示唆している。しかしながら、これらChk1およびCds1がいかなる分子機構により活性抑制されているのか、またChk1およびCds1の下流で働き細胞周期抑制に直接関与する因子についても未だ未知の部分が多い。今後これらの点について明らかにすることは、哺乳動物細胞における染色体安定性維持機構の理解につながるのみならず、ガンおよび老化の分子機構の全容解明に近づくものと考えられる。

研究成果

• [文献書誌] Kaneko,Y.: "Cell cycle-dependent and ATM-independent expression of human Chk1 kinase"Oncogene. 18. 3673-3681 (1999)
• [文献書誌] Nakanishi,K.: "Dual intracellular recording of neocortical neurones in a neuron-glia co-culture system"Brain Res. Protocol.. 4. 105-114 (1999)
• [文献書誌] Nakanishi,M.: "Direct interaction of p21 cyclin-dependent kinase inhibitor with the retinoblastoma tumor suppressor protein"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 263. 35-40 (1999)
• [文献書誌] Kaneko,Y.: "Phorbol ester inhibits DNA damage-induced apoptosis in U937 cells through activation of protein kinase C"Life Science. 65. 2251-2258 (1999)
• [文献書誌] Tominaga,K.: "Role of human Cds1 (Chk2) kinase in DNA damage checkpoint and its regulation by p53"J. Biol. Chem.. 274. 31463-31467 (1999)
• [文献書誌] Kitamura,K.: "Characterization of the Human DRP-2 (dihydropyrimidinase-related protein 2)Gene"DNA Res.. 6. 291-297 (1999)
• [文献書誌] Mitsui,K.: "A novel human gene encoding HECT domain and RCC1-like repeats interacts with cyclins and is potentially regulated by the tumor suppressor proteins"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 266. 115-122 (1999)
• [文献書誌] Morisaki,H.: "Complex mechanisms underlying impaired activation of Cdk4 and Cdk2 in replicative senescence: role of p16,p21 and cyclin D1"Exp. Cell Res.. 253. 503-510 (1999)
• [文献書誌] Ogawa,K.: "A berrant expression of p27Kip1 is associated with malignant transformation of the rat urinary bladder epithelium"Carcinogenesis. 21. 117-121 (2000)
• [文献書誌] Takahashi,H.: "Cdk4 activation is dependent on the complexes"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 267. 388-393 (2000)
• [文献書誌] Fuse,T.: "p27Kip1 expression by contact inhibition as a prognostic index of human glioma"J. Neurocjem.. (in press.). (2000)
• [文献書誌] Akita,H.: "Induction of KAI-1 Expression in Metastatic Cancer Cells by Phorbol Esters"Cancer letters. (in press.). (2000)
• [文献書誌] Tojima,A.: "NAK is an Kappa B kinese-activating kinase"Nature. (in press.). (2000)