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2017 年度 実績報告書

卵細胞におけるG2/M期移行:cyclin B-Cdk1活性化の閾値設定機構

研究課題

研究課題/領域番号 16H04783
研究機関お茶の水女子大学

研究代表者

岸本 健雄  お茶の水女子大学, サイエンス&エデュケーションセンター, 客員教授 (00124222)

研究分担者 奥村 英一  東京工業大学, 生命理工学院, 助教 (00323808)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードシグナル伝達 / 細胞周期 / G2/M期移行 / cycylin B-Cdk1 / 卵細胞
研究実績の概要

本研究では、ヒトデ卵を用いて、卵成熟誘起ホルモン(1-methyladenine, 1-MeAde)が卵表に作用して卵内でcyclin B-Cdk1(Cdk1)の活性化をもたらす際の、閾値設定の分子的背景を明らかにすることを目的としている。本年度は、以下の点が判明した。
1.前年度の解析から、1-MeAde刺激からCdk1の初期活性化に至る経路として、Gbgの下流には、typical Gbg経路(PI3K-PIP3-Akt経路)とatypical Gbg経路(typical Gbg経路を介さないが、Cdc25とMyt1のAkt部位リン酸化を促進する経路)の両方が存在することが確かとなった。そこで、このatypical Gbg経路の実体解明を目指した。まず、Aktの活性化(抗Akt A-loopリン酸化抗体を用いて判定)にはPI3Kだけで十分であり、atypical Gbg経路は関与していないと結論した。
2.ところが上記の抗Akt A-loopリン酸化抗体は、ヒトデ卵において、Aktだけでなく、同じAGCキナーゼ群に属するSGKのA-loopのリン酸化をも認識することが判明した。実際、A-loop付近のアミノ酸配列は、AktとSGKの間で保存度が高い。
3.SGKの活性化もPI3Kに依存することが知られているが、実際、ヒトデ卵での1-MeAdeによるCdk1活性化過程においても、SGKはA-loopがリン酸化され、この活性化はPI3Kを必要とするが、PI3Kだけでは十分ではないことが判明した。これは、SGKの活性化が、atypical Gbg経路も必要としている可能性を強く示唆している。
4.さらにSGKによるリン酸化部位の保存配列はAktと同じであることが報告されており、SGKはatypical Gbg経路のeffector kinaseである可能性が、突如高まった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

atypical Gbg経路のeffector kinaseの有力候補としてSGKが浮上したのは、予想を越えた進展といえる。しかも、SGKの活性化はPI3Kも必要としているという事実は、SGKはtypical Gbg経路とatypical Gbg経路の両経路をまとめたeffector kinaseである可能性を示唆している。この発見は、単に本研究課題の閾値設定機構を越えて、1-MeAde下流でのCdk1の初期活性化機構の解明に全く新規の境地を切り拓く画期的な成果といえる。

今後の研究の推進方策

これまではtypical Gbg経路のeffector kinaseとしてAktのみを考えていたが、今回、SGKが急浮上し、AktとSGKの関係解明が、喫緊の課題となった。当面、1-MeAde下流でのCdk1の初期活性化に、はたして両方のキナーゼが必須であるのか;その場合は役割分担はあるのか;それとも、片方のキナーゼさえあればよいのか;あるいは、一方は不要であるのか等々を、まずは落着させる必要があると考えている。
その上で、Cdk-NFはtypical Gbg経路やatypical Gbg経路にも影響を及ぼすかも検討して、閾値設定機構の概略を判明させたい。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Identification of jellyfish neuropeptides that act directly as oocyte maturation inducing hormones.2018

    • 著者名/発表者名
      Takeda, N., Kon, Y., Quiroga Artigas, G., Lapebie, P., Barreau, C., Koizumi, O., Kishimoto, T., Tachibana, K., Houliston, E., and Deguchi, R.
    • 雑誌名

      Development

      巻: 145 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1242/dev.156786

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 1-メチルアデニンが切り開いた卵細胞周期の制御機構に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      岸本健雄
    • 学会等名
      日本動物学会第88回富山大会シンポジウム「ヒトデの生殖生物学ー1-メチルアデニンの発見から半世紀」
    • 招待講演
  • [学会発表] PI3KとGbg依存的な新規経路の協調的な働きによるヒトデ卵減数分裂再開の分子機構2017

    • 著者名/発表者名
      平岡大作、細田絵奈子、千葉和義、岸本健雄
    • 学会等名
      第40回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] Serum glucocorticoid-regulated kinase (SGK)はヒトデ卵母細胞の細胞内pH上昇の促進と卵成熟の誘起に関与する2017

    • 著者名/発表者名
      細田絵奈子、平岡大作、福田絵里子、尾見早紀、広橋敬貴、岸本健雄、千葉和義
    • 学会等名
      第40回日本分子生物学会年会
  • [備考] お茶の水女子大学 サイエンス&エデュケーションセンター 岸本健雄客員教授 岸本研究グループ

    • URL

      http://www.cf.ocha.ac.jp/sec/kishimoto/profile.html

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公開日: 2018-12-17  

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