分化シグナルによる細胞周期制御機構

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13043058
• 研究機関: 京都工芸繊維大学
• 研究代表者: 山口 政光 京都工芸繊維大学, 繊維学部, 教授 (00182460)
• 研究分担者: 廣瀬 富美子 姫路工業大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (60208882) ; 伊藤 雅信 京都工芸繊維大学, 繊維学部, 助手 (60221082)
• キーワード: DREF / ORC / 転写因子 / 複製開始因子 / クロマチン免疫沈降法 / 複眼形態異常 / 唾腺染色体

研究概要

ショウジョウバエのDNA複製関連遺伝子を統合的に転写制御するエレメントとして、DRE(DNA複製関連エレメント>、E2F結合サイト、CFDD結合サイト等が存在している。これらのエレメントには、DREF(DRE-結合因子)、E2F・DP複合体、CFDD(複製遺伝子/DREF遺伝子共通制御因子)等の転写因子がそれぞれ結合する。このうちDRE/DREF制御システムは、細胞周期制御因子サイクリンAやシグナル伝達因子Rafの発現をも制御しており、ショウジョウバエの複製・増殖関連遺伝子のマスター制御因子のひとつである。DREFをショウジョウバエ複眼原基で過剰発現させると、異所的なDNA合成とアポトーシスの誘導、そして光受容細胞の分化を阻害し、成虫複眼の形態異常(rough eye表現型)を引き起こす。このrough eye表現型を抑圧または増強する突然変異をスクリーニングすることにより、DREFと遺伝学的相互作用する因子として複製起点認識複合体(ORC)の構成因子のひとつであるdORC2を同定した。ORCは6量体を形成して、複製起点領域を認識する複製開始因子として機能する。これまでにショウジョウバエのdorc1遺伝子が転写因子E2Fにより制御され、またdorc5遺伝子がDRE/DREF転写制御システムの支配下にあることが明らかにされていた。dorc2遺伝子量を半減させると、DREFが誘導する複眼形態異常が抑圧される。またdorc2遺伝子5'上流域に三つのDRE様配列が存在し、ショウジョウバエ培養細胞の核抽出液を用いたゲルシフトアッセイにより、このうちの少なくとも二つにDREFがin vitroで結合しうることがわかった。ショウジョウバエの唾腺染色体を抗DREF抗体を用いて免疫染色することにより、dorc2遺伝子座である第三染色体の88A3領域にDREFの局在が観察された。また抗DREF抗体を用いたクロマチン免疫沈降法により、dorc2遺伝子5'上流域へのDEEFの結合が確認された。これらの結果から、dorc2遺伝子はDREFの標的遺伝子のひとつであると考えられる。その他DREFと遺伝学的相互作用する因子としてRhoGAP19D(シグナル伝達因子)やeIF3p40(翻訳開始因子)を同定し、解析をすすめている。

研究成果

• [文献書誌] Kwon, E., Seto, H., Hirose, F., Ohshima, N., Takahashi, Y, et al.: "Transcription control of a gene for Drosophila transcription factor, DRBF by DRE and cis-elements conserved between Drosophila melanogaster and virilis."Gene. 309. 101-116 (2003)
• [文献書誌] Nagai, Y., Fujikake, N., Ohno, K., Higashiyama, H., Popiel, H.A., et al.: "Prevention of polyglutamine oligomerization and neurodegeneration by the peptide inhibitor QBP1 in Drosophila."Hum.Mol.Genet.. 12. 1253-1260 (2003)
• [文献書誌] Itoh, M., Inoue, T., Kanamori, Y., Nishida, S., Yamaguchi, M.: "Tandem duplication of alkaline phosphatase genes and polymorphism in the intergenic sequence in Bombyx mori."Mol.Gen.Genomics. 270. 114-120 (2003)
• [文献書誌] Takata, K., Yoshida, H., Yamaguchi, M., Shimanouchi, K., et al.: "Drosophila damaged DNA binding protein 1 (D-DDB1) is an essential factor for development."Genetics. (In press). (2004)
• [文献書誌] Choi, T.-Y., Park, S.Y., Kang, H.-S., Cheong, J.-H., Kim, H.-D.et al.: "Redox regulation of DNA binding activity of DREF in Drosophila."Blochem.J.. (In press). (2004)
• [文献書誌] Yamaghchi, M., Hirose, F., Inoue Y.H., Ohno, K., Yoshida, H., et al.: "Genetic Link between p53 and Genes Required for Formation of the Zonula Adeherens Junction."Cancer Sci.. (In press). (2004)
• [文献書誌] 山口政光, 加藤容子: "増殖関連遺伝子の制御機構.発生における細胞増殖制御(竹内隆, 岸本健雄編)"シュプリンガーフェアラーク東京. 198 (2004)