Cdc7キナーゼによる染色体機能制御機構の解明

2009 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17080015
• 研究機関: 財団法人東京都医学研究機構
• 研究代表者: 正井 久雄 (財)東京都医学総合研究所, 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 / Clasin/Mrc1 / リン酸化 / 細胞死誘導 / がん細胞 / 複製フォーク

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。酵母の遺伝学的研究から、Mrc1がCdc7経路を負に制御している可能性およびCdc7の基質である可能性が示唆された。そこで、動物細胞のMrc1ホモログであるClaspin分子がCdc7によりリン酸化される可能性を細胞レベルおよびin vitroで検討した。同調細胞の解析からClaspinはS期初期にCdc7の機能依存的にリン酸化を受ける。さらにMASS解析からそのリン酸化部位がS1129,S1147,S1156,S1168などに同定された。さらにこの部位を含むポリペプチドはin vitroでCdc7が結合し、またCdc7により効率よくリン酸化された。この領域を欠損させるとClaspinのDNA結合が著しく促進した。したがってこの領域はClaspinのDNA結合能を負に制御する可能性が示唆された。現在、Cdc7がこれらの部位のリン酸化を介してClaspinの機能を制御するというモデルを検証している。また、Cdc7-ASKとの結合分子のMASS解析から新規分子を同定し、現在これらがCdc7の新規基質となる可能性を検討している

研究成果

• [雑誌論文] Fission yeast Swil-Swi3 complex facilitates DNA binding of Mrcl. (2010)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, T., Yokoyama, M., Matsumoto, S., Fukatsu, R., You, Z., Masai, H.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 巻: 285 ページ: 39609-39622
  • 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. ページ: 5409-5418
  • 査読あり
• [雑誌論文] Casein kinase 2-dependent phosphorylation of human Rad9 mediates the interaction between human Rad9-Hus1-Rad1 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 Cells 巻: 15 ページ: 761-771
  • 査読あり
• [雑誌論文] DDK phosphorylates checkpoint clamp Rad9 and promotes its release from damaged Chromatin. (2010)
  • 著者名/発表者名: Furuya, K., Miyabe, I., Tsutsui, Y., Paderi, F., Kakusho, N., Masai, H., Niki, H., Carr, A.M.(20
  • 雑誌名: Mol.Cell 巻: 40 ページ: 606-618
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cdc7-Mediated Rad18 Phosphorylation Directs the Accumulation of DNA Polymerase η at Sites of Stalled Replication. (2010)
  • 著者名/発表者名: Day, T.A., Palle, K., Barkley, L.R., Kakusho, N., Zou, Y., Tateishi, S., Verreault, A., Masai, H., Vaziri, C.
  • 雑誌名: J.Cell Biol. 巻: 191 ページ: 953-966
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hsk1 kinase and Cdc45 regulate replication stress-induced checkpoint responses in fission yeast." (2010)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto, S., Shimmoto, M., Kakusho, N., Yokoyama, M., Russell, P., Masai, H.
  • 雑誌名: Cell Cycle 巻: 9 ページ: 4627-4637
  • 査読あり
• [雑誌論文] FANCs regulate firing of DNA replication origins. (2010)
  • 著者名/発表者名: Masai, H.
  • 雑誌名: Cell Cycle 巻: 9 ページ: 2494
  • 査読あり
• [雑誌論文] Integrating DNA replication with Trans-Lesion Synthesis via Cdc7. (2010)
  • 著者名/発表者名: Vaziri, C., Masai H.
  • 雑誌名: Cell Cycle 巻: 9 ページ: 4818-4823
  • 査読あり
• [雑誌論文] Eukaryotic DNA replication ; where, when and how? (2010)
  • 著者名/発表者名: Masai, H., Matsumoto, S., You, Z., Sugata-Yoshizawa, N., Oda, M.
  • 雑誌名: Annual.Rev.Biochem. 巻: 79 ページ: 89-130
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stalled replication forks : Making ends meet for recognition and stabilization. (2010)
  • 著者名/発表者名: Masai, H., Tanaka, T., Kohda, D.
  • 雑誌名: BioEssays 巻: 32 ページ: 687-697
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bacterial primosome. (2010)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, T., Masai, H.
  • 雑誌名: Encyclopedia of Life Sciences ページ: DOI:10.1002/9780470015902.a0001048.pub2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bacterial replication fork. (2010)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, T., Masai, H.
  • 雑誌名: Encyclopedia of Life Sciences ページ: DOI:10.1002/9780470015902.a0001049.pub2
  • 査読あり
• [学会発表] Regulation of replication program and maintenance of genetic integrity. (2010)
  • 著者名/発表者名: Masai, H., Yamazaki, S., Hayano, M., Kanoh, Y., Matsumoto, S., Kakusho, N., Ishii, A., Shimmoto, M, Oda, M., Yoshizawa, N., Ito, S., Kudo, S.(Organizer and speaker)
  • 学会等名: BMB2010 Symposium
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 20101207-20101210
• [学会発表] Cell Cycle and Mitosis. (2010)
  • 著者名/発表者名: Masai, H.: 2010.11.24-30, RIKEN Yokohama, Japan
  • 学会等名: Karolinska Institute RIKEN Joint Course 'Functional architecture of the cell nucleus'
  • 発表場所: RIKEN Yokohama(Invited lecture)
  • 年月日: 20101124-20101130
• [学会発表] Cell cycle regulation of embryonic stem cells regulating the maintenance of pluripotency and differentiation. (2010)
  • 著者名/発表者名: Masai, H., Fujii, H., Kanoh, Y., Kakusho, N., Ito, S., Sawano, A., Miyawaki, A.
  • 学会等名: The 53^<rd> annual meeting of the Japan Radiation Society.(日本放射線影響学会)
  • 発表場所: Kyoto, Japan(Invited lecture)
  • 年月日: 20101020-20101022
• [学会発表] 未分化胚性幹細胞の自己増幅と分化誘導を制御する細胞周期制御機構 (2010)
  • 著者名/発表者名: 正井久雄、藤井裕子、加納豊、伊藤さゆり、沢野朝子、宮脇敦史
  • 学会等名: 第9回日本再生医療学会総会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 20100317-20100318
• [学会発表] Toward understanding the regulation of chromosome cycle by Cdc7 kinase. (2010)
  • 著者名/発表者名: Masai, H.,(Organizer and speaker)
  • 学会等名: The final symposium on Chromosome Cycle
  • 発表場所: Hongo, Tokyo, Japan
  • 年月日: 2010-10-01
• [図書] 細胞周期の時空間的解析.「細胞周期フロンティア」(佐方功幸、稲垣昌樹、岸本健雄編集) (2010)
  • 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: 29-35
  • 出版者: 共立出版
• [図書] なぜ親子は似るの?「なぜなぜ生物学」(MBSJ日本分子生物学会編) (2010)
  • 著者名/発表者名: 正井久雄
  • 総ページ数: 182
  • 出版者: 東京化学同人
• [図書] 生物学辞典(分担) (2010)
  • 著者名/発表者名: 正井久雄
  • 総ページ数: 1615
  • 出版者: 東京化学同人