Cdc7キナーゼによる染色体機能制御機構の解明

2008 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17080015
• 研究機関: (財)東京都医学研究機構
• 研究代表者: 正井 久雄 (財)東京都医学研究機構, 東京都臨床医学総合研究所, 参事研究員 (40229349)
• キーワード: Cdc7キナーゼ / DNA複製 / 染色体ダイナミクス / 変異細胞株 / リン酸化 / 細胞死誘導 / がん細胞

研究概要

Cdc7キナーゼは複製複合体をリン酸化することにより、複製開始を制御することが知られているが、最近の研究から、減数分裂期組換え、チェックポイント制御、染色体接着など広範な染色体機能を制御していることが明らかとなっている。本研究では、分裂酵母および動物細胞を用いて、Cdc7のこれらの多様な制御の分子機構を明らかにすることを目的とする。Cdc7キナーゼの新規の基質を探索するため,Cdc7条件欠損マウスES細胞株を用いてCdc7欠損時に増減するタンパクおよびリン酸化が変化するタンパクを質量解析で網羅的に解析した。その結果Cdc7欠損で減少するタンパクとしてnucleoplasminなど、またリン酸化の減少するタンパクとしてRanbindin gprotein 1などを同定した。一方、子宮頸癌細胞HeLaにおいてCdc7を減少させると、CyclinBが細胞質に蓄積し、最終的に異常なM期に進行することにより細胞死が誘導されることを示した。また、Cdc7の活性制御サブユニットASKおよびASKL1に結合するタンパク質を質量解析で同定し、新規分子を同定しその機能解析をすすめている。また、分裂酵母と動物細胞でMrc1/Claspin分子がCdc7とS期に相互作用しCdc7の重要な基質であることを発見した。さらにCdc7分子上のASK相互作用部位(キナーゼ挿入配列IIIのN端領域とC末テイル配列)を同定し、その機能的重要性を証明した。

研究成果

• [雑誌論文] Eukaryotic chromosome DNA replication : where, when, and how? (2010)
  • 著者名/発表者名: Masai, H., Matsumoto, S., You, Z., Yoshizawa-Sugata, N., Oda, M.
  • 雑誌名: Annu.Rev.Biochem. 79 ページ: 89-130
  • 査読あり
• [雑誌論文] Deregulated Cdc6 inhibits DNA replication and suppresses Cdc7-mediated phosphorylation of Mcm2-7 complex. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kundu, L..R., Kumata, Y., Kakusho, N., Watanabe, S., Furukohri, A., Waga, S., Sekia, M., Masai, H., Enomoto, T., Tada, S.
  • 雑誌名: Nucleic Acid Res. (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Casein Kinase 2-dependent phosphorylation of human Rad9 mediates the interaction between human Rad9-Husl-Radl complex and TopBP1. (2010)
  • 著者名/発表者名: Takeishi, Y., Ohashi, E., Ogawa, K., Masai, H., Obuse, C., Tsurimoto, T.
  • 雑誌名: Genes to Cells (In press)
• [雑誌論文] Interactions between Swil-Swi3, Mrcl and S phase kinase, Hskl may regulate cellular responses to stalled replication forks in fission yeast. (2009)
  • 著者名/発表者名: Shimmoto, S., Matsumoto, S., Hayano, M., Yokoyama, M., Noguchi, E., Russell, P., Masai, H.
  • 雑誌名: Genes to Cells 14 ページ: 669-682
• [雑誌論文] Drug Design with Cdc7 kinase, a potential novel cancer therapy target. (2009)
  • 著者名/発表者名: Sawa, M., Masai, H.
  • 雑誌名: Drug Design, Development and Therapy 2 ページ: 255-264
• [雑誌論文] Replisome progression complex links DNA replication to sister chromatid cohesion in Xenopus egg extracts. (2009)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, H., Kubota, Y., Tsujimura, T., Kumano, M., Masai, H., Takisawa, H.
  • 雑誌名: Genes to Cells 14 ページ: 949-963
  • 査読あり
• [雑誌論文] Roles of human AND-1 in chromosome transactions in S phase. (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshizawa-Sugata, N., Masai, H.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 284 ページ: 20718-20728
  • 査読あり
• [雑誌論文] ASK/Dbf4 (2009)
  • 著者名/発表者名: Toh, G.K., Masai, H.
  • 雑誌名: UCSD-Nature Molecule Pages (On line)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cdc7 kinase is required for Claspin phosphorylation in DNA replication checkpoint. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kim, J-M., Kakusho, N., Yamada, M., Kanoh, Y., Takemoto, N., Masai, H.
  • 雑誌名: Oncogene 27 ページ: 3475-3482
• [雑誌論文] Cdc7-dependent phosphorylation of Mer2 facilitates initiation of yeast meiotic recombination. (2008)
  • 著者名/発表者名: Sasanuma, H., Hirota, K., Fukuda, T., Kakusho, N., Kugou, N., Kawasaki, Y., Shibata, T., Masai, H., Ohta, K.
  • 雑誌名: Genes & Dev. 22 ページ: 398-410
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spatio-temporal dynamics of multicellular cell cycle progression. (2008)
  • 著者名/発表者名: Sakaue-Sawano, A., Kurokawa, H., Morimura, T., Hanyu, A., Hama, H., Kashiwagi, S., Fukami, K., Imamura, T., Ogawa , M., Masai, H., Miyawaki, A.
  • 雑誌名: Cell 132 ページ: 487-498
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of stimulators and inhibitors of CDC7 kinase in vitro. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kakusho, N., Taniyama, C., Masai, H.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 283 ページ: 19211-19218
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cdtl forms a complex with MCM and activates its helicase activity. (2008)
  • 著者名/発表者名: You, Z., Masai, H.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 283 ページ: 24469-24477
  • 査読あり
• [雑誌論文] 細胞周期をリアルタイムに可視化する技術 (2008)
  • 著者名/発表者名: 阪上-沢野朝子、正井久雄、宮脇敦史
  • 雑誌名: 実験医学、増刊号「生命現象の動的理解を目指すライブイメージング」 26 ページ: 148-155
  • 査読あり
• [雑誌論文] 序DNA複製研究の過去、現在、未来 (2008)
  • 著者名/発表者名: 正井久雄
  • 雑誌名: 細胞工学「細胞増殖とゲノム安定性維持のかなめ、DNA複製のメカニズム解明に迫る 27 ページ: 962-966
  • 査読あり
• [雑誌論文] DNA複製開始と進行のゲノムワイドのプロファイル解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 加納豊、正井久雄、白髭克彦
  • 雑誌名: 細胞工学「細胞増殖とゲノム安定性維持のかなめ、DNA複製のメカニズム解明に迫る」 27 ページ: 1008-1012
  • 査読あり
• [学会発表] Cellular responses to stalled replication forks : roles of Cdc7 kinase and fork stabilization factors. (2009)
  • 著者名/発表者名: Masai, H.
  • 学会等名: 25th RBC International Symposium "Genomic Instability : mechanisms and diseases"
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 2009-11-30
• [学会発表] Actions of Mcm helicase and fork stabilizing factors at replication forks (2009)
  • 著者名/発表者名: Masai, H., You, Z., Tanaka, T., Yokoyama, M.
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2009-10-24
• [学会発表] 複製開始部位の選択と活性化タイミングの遺伝的制御と可塑性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 正井久雄
  • 学会等名: 日本遺伝学会第81回大会シンポジウム「日本のDNA複製研究の過去、現在、未来」
  • 発表場所: 信州大学理学部(長野県松本市)
  • 年月日: 2009-09-17
• [学会発表] Regulation of replication fork integrity during S phase. (2008)
  • 著者名/発表者名: Hisao Masai, Motoshi Hayano, Seiji Matsumoto, Yutaka Kanoh, Mika Yokoyama, Michiyo Shimmoto, Naoko Kakusho, Naoko Yoshizawa, Taku Tanaka
  • 学会等名: BMB2008
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2008-12-11
• [図書] 序蛋白質核酸酵素増刊号「染色体サイクル」 (2009)
  • 著者名/発表者名: 正井久雄
  • 総ページ数: 1
  • 出版者: 共立出版
• [図書] 序論染色体サイクルの基礎.蛋白質核酸酵素増刊号「染色体サイクル」 (2009)
  • 著者名/発表者名: 正井久雄
  • 総ページ数: 6
  • 出版者: 共立出版
• [図書] 染色体サイクルの連係的制御機構概論蛋白質核酸酵素増刊号「染色体サイクル」 (2009)
  • 著者名/発表者名: 正井久雄
  • 総ページ数: 3
  • 出版者: 共立出版
• [図書] Cdc7キナーゼによる染色体サイクル制御.蛋白質核酸酵素増刊号「染色体サイクル」 (2009)
  • 著者名/発表者名: 正井久雄
  • 総ページ数: 7
  • 出版者: 共立出版
• [図書] S期開始,進行の制御と疾患.炎症と免疫 (2009)
  • 著者名/発表者名: 正井久雄
  • 総ページ数: 8
  • 出版者: 先端医学社
• [図書] 細胞周期を時空間的に可視化する技術.細胞工学、「細胞周期研究の新たなステージ」 (2009)
  • 著者名/発表者名: 阪上-沢野朝子、正井久雄、宮脇敦史
  • 総ページ数: 14-21
  • 出版者: 季潤社
• [図書] 細胞周期を時空間的に可視化する技術.最新医学 増刊号「幹細胞研究の最近の進歩」 (2009)
  • 著者名/発表者名: 阪上-沢野朝子、正井久雄、宮脇敦史
  • 総ページ数: 698-701
  • 出版者: 最新医学社
• [備考]
  • URL: http://www.rinshoken.or,jp/CB/index-jp.htm