がん化に伴うDNA複製開始制御の変化

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14028041
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 水島 徹 岡山大学, 薬学部, 助教授 (00264060)
• キーワード: DNA複製 / ORC / Cdc6p / ATP / がん / ATPase

研究概要

ヒト正常細胞の核粗抽出液中にORC、及びCdc6PのATPase活性の促進因子が存在するか否かを調べた。粗抽出液をカラムクロマトグラフィーで調べたところ、ORC、及びCdc6PのATPaseに対する促進活性の複数のピークが観察された。がん細胞の核抽出液も同様に解析したとこと、正常細胞とは違うカラムクロマトグラフィーパターンを示した。その内、がん細胞で活性が低下しているORCのATPase活性の促進因子の精製に成功した。アミノ酸配列からこの因子(ORC ATPase Stimulating Factor 1, OAS1と命名)が新規蛋白質であることが明らかになった。以上の結果は、細胞のがん化に伴い、ORC、及びCdc6PのATPase活性が変化することが、がん細胞の異常な複製開始に関与しているという新しい可能性を示している。
我々は、ORCのATP結合に関し、フィルター結合アッセイ法を確立しその生化学的性質を解析した。その結果、Orc5pは、Orc1pとは関係なく高い親和性(Kd値は約10nM)でATPと結合できるのに対し、Orc1pはOrc5pにATPが結合しているときは、高い親和性(Kd値さ約10nM)でATPと結合できるが、OrcsPにATPが結合していないときにはその親和性が大きく低下することを発見した。またOrc1pに対するATP結合はorigin DNAによって促進されるのに対し、Orc5pに対するATP結合はorigin DNAによって影響を受けなかった。さらに、Orc5pとATPとの複合体が非常に安定であるのに対し、Orc1pとATPとの複合体は不安定であることを見出した。

研究成果

• [文献書誌] Hoshino, T.: "Prosaglandin E_2 protects gastric mucosal cells from apoptosis via EP_2, and EP_4 receptor activation"J. Biol. Chem.. (in press).
• [文献書誌] Takahashi, N.: "Functions of sensor 1 and 2 regions of Saccharomyces cerevisiae Cdc6p and in vitro and in vitro"J. Biol. Chem.. 277. 16033-16040 (2002)
• [文献書誌] Makise, M.: "Acidic phospholipids inhibit the DNA binding activity of DnaA protein, the initiator of chromosomal DNA replication in Escherichia coli"Mol. Microbiol.. 46. 245-256 (2002)
• [文献書誌] Lee,. J.R.: "Inhibitory effects of acidic phospholipids on the binding of Origin Recognition Complex to origin DNA"Biochem. J.. 362. 395-399 (2002)
• [文献書誌] Makise, M.: "Biochemical analysis on DnaA protein with mutations in both Arg328 and Lys372"Biochem. J.. 362. 453-458 (2002)
• [文献書誌] Mima. S.: "Conserved hydrophobic amino acid residues in the N-terminal region of DnaA protein are involved in DnaA-DnaA interaction"Biochem. J.. 365. 881-887 (2002)