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Polo-like kinase 1(Plk1)は、分裂期に活性化する蛋白質リン酸化酵素(キナーゼ)の一種であり、分裂期開始に必須なCdk1(Cyclin-dependent kinase 1)の活性化などに重要な役割を担っていることが知られている。近年、DNA障害チェックポイントの際にはPlk1の機能が抑えられているが、逆にチェックポイントからの離脱の際にはPlk1の再活性化が重要な役割を担っていることが知られている。しかし、Plk1、Cdk1を含めた分裂期キナーゼ群とChk1を含めたチェックポイントキナーゼ群の詳細な連関はまだ不明な点が多い。我々は、これまでにCdk1が分裂期において、Chk1のセリン286・セリン301をリン酸化することを明らかにしてきた。本研究では、このリン酸化反応がPlk1を含めた分裂期キナーゼの活性化および分裂期の進行にどのような役割を果たしているかについて検討を加えた。その結果、1)Cdk1がChk1のセリン286・セリン301をリン酸化することでChk1を核から細胞質に移行させていること、2)このChk1の核外排出によりCdk1、Plk1などの分裂期キナーゼの活性化が促進されること、および、3)これら分裂期キナーゼ群の活性化により、分裂期への進行が円滑に遂行されることが明らかになった。つまり、これらの結果は、分裂期キナーゼ群とChk1の間にはポジティブフィードバック機構が存在し、この機構の活性化が分裂期への円滑な移行に重要な役割を担っていることを示唆するものといえる。このシグナル伝達機構は、がんにおけるチェックポイント寛容の際にも働いているものと考えられるが、その詳細の解明は今後の研究課題ともいえる。
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