マウスGemininの発生工学的手法を用いた機能解析

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14033236
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 中山 啓子 九州大学, 生体防御医学研究所, 助教授 (60294972)
• 研究分担者: 嘉村 巧 九州大学, 生体防御医学研究所, 助手 (40333455) ; 畠山 鎮次 九州大学, 生体防御医学研究所, 助教授 (70294973)
• キーワード: Geminin / ノックアウトマウス / 細胞周期 / APC / C / ノックインマウス

研究概要

Gemininは、mitosisの間にだけに分解される分子を網羅的にスクリーングすることによって発見された分子である。G1期には全く存在しないが、S期からG2期、M期の開始にかけて蓄積し、有糸分裂の中期(metaphase)から後期(anaphase)への移行期に急速に消失する。このタンパク量の急激な変化はAPC/Cによるユビキチン化によって分解を受けるためである。また、Gemininを過剰発現するとDNA複製が抑制されることから、DNA複製のライセンシングに関与する分子であると考えられてきた。このように細胞周期の進行に強く関わっていると考えられる分子Gemininのノックアウトマウスを作製することによって、そのin vivoでの生物学的役割を検討することが本研究の目的である。
Geminin遺伝子をクローニングし遺伝子構造を明らかにした後、Cdt1結合領域をコードするエクソンをネマイシン耐性遺伝子に置換するターゲティングベクターを作製し、定法に則りノックアウトマウスを作製した。さらにGemininは、DNA複製制御に必須の分子と考えられるので、胎生早期致死である可能性が大きいので、Geminin遺伝子をlox配列で挟んだタイプのベクターを作り、組織特異的にノックアウトすることを目指す。さらに、GemininはAPC/Cによって分解を受けるが、APC/C認識配列が決定されている。そこで、その認識配列に点変異を導入するノックインマウスを作製する。このマウスは、Gemininが分解を受けることができずに安定化することが予想される。このような三種のノックアウトベクターを構築した。Geminin遺伝子欠損マウスは胎生致死であることが、すでに判明した。来年度は、組織特異的ノックアウトマウスやノックインマウスの作製と同時に胎生致死の原因について検討する予定である。

研究成果

• [文献書誌] Minamishima, Y.A.et al.: "Recovery of liver mass without proliferation of hepatocytes after partial hepatectomy in Skp2-deficient mice"Cancer Res.. 62. 995-999 (2002)
• [文献書誌] Kanematsu, T.et al.: "Role of the PLC-related, catalytically inactive protein p130 in GABA_A receptor function"EMBO J.. 21. 1004-1011 (2002)
• [文献書誌] Ishida N.et al.: "Phosphorylation of p27^<Kip1> on serine 10 is required for its binding to CRM1 and nuclear export"J.Biol.Chem.. 277. 14355-14358 (2002)
• [文献書誌] Miyamoto A.et al.: "Increased proliferation of B cells and auto-immunity in mice lacking protein kinase Cδ"Nature. 416. 865-869 (2002)
• [文献書誌] Masuda T.et al.: "Clinical and biological significance of S-phase kinase-associated protein 2 (Skp2) gene expression in gastric carcinoma : modulation of malignant phenotype by Skp2 overexpression, possibly via p27"Cancer Res.. 62. 3819-3825 (2002)
• [文献書誌] Garcia-Fernandez.et al.: "Aplidin induces the mitochondrial apoptotic pathway via oxidative stress-mediated JNK and p38 activation and protein kinase Cδ"Oncogene. 21. 7533-7544 (2002)
• [文献書誌] Tomari SI et al.: "Glomerular differentiation in p27 and p57 double-mutant metanephroi"Anat.Embryol.. 206. 31-36 (2000)
• [文献書誌] Kaneko C.et al.: "Characterization of the mouse gene for the U-box-type ubiquitin ligase UFD2a"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 300. 297-304 (2002)
• [文献書誌] Yoshida, K.et al.: "Involvement of p27^<KIP1> degradation by Skp2 in the regulation of proliferation in response to wounding of corneal epithelium"Invest.Ophthalmol.Vis.Sci.. 43. 364-370 (2000)