真核生物染色体DNA複製装置とS-期チェックポイント制御

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11694277
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 杉野 明雄 大阪大学, 微生物病研究所, 教授 (90231737)
• 研究分担者: 平賀 信一朗 大阪大学, 微生物病研究所, 助手 (90322172)
• キーワード: 染色体DNA複製開始機構 / Mcm2-7蛋白群 / MCM10蛋白 / S-期チェックポイント / Rad53蛋白 / Cdc7p / Dbf4p複合体 / 蛋白リン酸化酵素 / Xenopus egg

研究概要

Mcm2-7蛋白、Mcm10蛋白の精製と染色体DNA複製における役割:
現在までに、分子遺伝学的、生化学的研究より、Mcm2-7蛋白は細胞周期G2/M期において細胞質から核に移行し、染色体DNA複製をS期に1回だけ保障する"Licensing Factor"として機能していると考えられている。その内で、Mcm2蛋白が複製開始に必須なCdc7p/Dbr4pリン酸化酵素の基質になっていることを明らかにした。更に、S期やDNA損傷チェックポイント制御に関与するRad53リン酸化酵素がCdc7p/Dbf4p複合体のDbf4pと直接結合し、リン酸化することを明らかにした。なお、このDbf4pのリン酸化はDNA損傷により活性化されたRad53pによってより促進された。これらの結果を基に、Rad53蛋白による複製開始部位の活性化制御に関する新しいモデルを提唱した。一方、Mcm10pの染色体複製における機能を知るため、XenopusのMcm10pホモログ(XMcm10p)を同定し、その遺伝子のクローニングを行った。また、クローニングした遺伝子を使用して、Xenopus Mcm10pを発現、精製し、それに対する特異的抗体を作成した。この抗体を利用し、Xenopus egg extractsからXMcm10pを除去し、Mcm10pの染色体複製における役割を解析した。その結果、出芽酵母と同様、XMcm10pが染色体複製に必須であることを明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] Johnston,L.H.: "A Cdc7p-Dbf4p protein kinase activity is conserved from yeast to humans."Prog.Cell Cycle Res.. 4. 61-69 (2000)
• [文献書誌] Masumoto,H.: "Dpb11 controls the association between DNA polymerase α and ε, and the ARS region of budding yeast."Mol.Cell.Biol.. 20. 2809-2817 (2000)
• [文献書誌] Kihara,M.: "Characterization of the yeast Cdc7p/Dbf4p complex purified from insect cells : its protein kinase activity is regulated by Rad53p."J.Biol.Chem.. 275. 35051-35062 (2000)
• [文献書誌] Ohya,T.: "Structure and function of the fourth subunit (Dpb4p) of DNA polymerase εin Saccharomyces cerevisiae."Nucleic Acids Res.. 28. 3846-3852 (2000)
• [文献書誌] Izumi,M.: "Transcription of the catalytic 180-kDa subunit gene of mouse DNA polymerase α is controlled by E2F, an Ets-related transcription factor, and Spl."Biochim.Biophys.Acta.. 1492. 341-352 (2000)
• [文献書誌] Kawasaki,Y.: "Interactions between Mcm10p and other replication factores are required for proper initiation and elongation of chromosomal DNA replication in Saccharomyces cerevisiae."Genes Cells. 5. 975-990 (2000)
• [文献書誌] Waga,S.: "DNA polymerase ε is required for co-ordinated, rapid and efficient chromosomal DNA replication in Xenopus egg extracts."Proc.Natl.Acad.Sci.,USA. (in press). (2001)