2003 Fiscal Year Annual Research Report

タンパク質リン酸化によるG1/S期移行と複製開始の制御機構の研究

Research Project

Project/Area Number	12141101
Research Institution	Tokyo Metropolitan Organization for Medical Research
Principal Investigator	正井久雄財団法人東京都医学研究機構, 東京都臨床医学総合研究所, 副参事研究員 (40229349)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	大坪素秋広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 助手 (10211799)
Keywords	リン酸化 / 細胞周期 / DNA複製開始 / サイクリン依存性キナーゼ / Cdc7キナーゼ / DNAヘリカーゼ / MCM / ES細胞
Research Abstract	動物細胞のG1/S期移行は2種類のkinase、CdkおよびCdc7により制御される。我々は、これらのキナーゼがどのような分子機構でS期の開始を制御するかを解析した結果、以下の事実が明らかとなった。 1 CdkによるMCM2のN端のリン酸化は、Cdc7キナーゼによるMCM2およびMCM4のN端領域のリン酸化を促進する。 2 Cdc45タンパク質は、MCM4のCdc7によるリン酸化に異存してクロマチン上にローディングされる。 3 MCM6のN端もCdc7によりリン酸化される可能性が示唆された。 4 MCM2,4,および6のCdc7リン酸化部位をアラニンに置換、あるいは欠失した分裂酵母変異体は正常に生育するが、これらの変異を組み合わせた多重変異体は生育しないことが示唆された。このことは、これらのMCMサブユニットのN端のCdc7リン酸化部位は重複した機能を有する可能性を示す。 5 MCM4-6-7複合体は、ヒトlaminB2複製起点配列を、中央部分の一本鎖DNA領域にもつ二本鎖DNA(bubble DNA)に結合し、強いDNAヘリカーゼ活性を示す。さらにこの活性は、laminB2複製起点のチミンの連続配列の存在に依存する。 6 MCM4-6-7は、二次構造を有さないアデニン連続配列以外の一本鎖DNA領域に結合する。しかし、そのATP加水分解能およびヘリカーゼ活性がチミン配列の存在に依存し、一般にチミンの含量が多い程強く活性化する。 7 CyclinE結合因子、Ceb1が複製開始および細胞分裂で重要な機能を果たすことを明らかにした。

Research Products
(7 results)

All Other

All Publications (7 results)

[Publications] Tanaka, T., Taniyama, C., Arai, K., Masai, H.: "ATPase/helicase motif mutants of Escherichia coli PriA protein essential for recombination-dependent DNA replication"Genes to Cells. 8. 251-261 (2003)
[Publications] Sato, N., Sato, M., Nakayama, M., Saitoh, R., Arai, K., Masai, H.: "Cell cycle regulation of chromatin binding and nuclear localization of Cdc7-ASK kinase complex"Genes to Cells. 8. 451-463 (2003)
[Publications] Kim, J.M., Takemoto, N., Arai K., Masai, H.: "Hypomorphic mutation in an essential cell-cycle kinase causes growth retardation and impaired spermatogenesis"EMBO Journal. 22. 5260-5272 (2003)
[Publications] Mizukoshi, T., Tanaka, T., Arai, K., Kohda, D., Masai, H.: "A critical role of the 3'-terminus of nascent DNA chains in recognition of stalled replication forks."Journal of Biological Chemistry. 278. 42234-42239 (2003)
[Publications] You, Z., Ishimi, Y., Mizuno, T., Sugasawa, K., Hanaoka, F., Masai, H.: "Thymine-rich single-stranded DNA sequences specifically activate mouse Mcm4/6/7 helicase on Y-fork and bubble-like substrates."EMBO Journal. 22. 6148-6160 (2003)
[Publications] Furukohri, A., Sato, N., Masai, H., Arai, K., Sugino, A., Waga, S.: "Identification and characterization of a Xenopus homolog of dbf4, a regulatory subunit of the cdc7 protein kinase required for the initiation of DNA."Journal of Biological Chemistry (Tokyo). 134. 447-457 (2003)
[Publications] 正井久雄: "DNAとそれを認識する蛋白質の多様性と普遍性蛋白質核酸酵素特集 DNA二重らせん構造の半世紀(1)"共立出版. 589-591 (2003)

2003 Fiscal Year Annual Research Report

タンパク質リン酸化によるG1/S期移行と複製開始の制御機構の研究

Principal Investigator

正井 久雄 財団法人東京都医学研究機構, 東京都臨床医学総合研究所, 副参事研究員 (40229349)

Research Products

[Publications] Tanaka, T., Taniyama, C., Arai, K., Masai, H.: "ATPase/helicase motif mutants of Escherichia coli PriA protein essential for recombination-dependent DNA replication"Genes to Cells. 8. 251-261 (2003)

[Publications] Sato, N., Sato, M., Nakayama, M., Saitoh, R., Arai, K., Masai, H.: "Cell cycle regulation of chromatin binding and nuclear localization of Cdc7-ASK kinase complex"Genes to Cells. 8. 451-463 (2003)

[Publications] Kim, J.M., Takemoto, N., Arai K., Masai, H.: "Hypomorphic mutation in an essential cell-cycle kinase causes growth retardation and impaired spermatogenesis"EMBO Journal. 22. 5260-5272 (2003)

[Publications] Mizukoshi, T., Tanaka, T., Arai, K., Kohda, D., Masai, H.: "A critical role of the 3'-terminus of nascent DNA chains in recognition of stalled replication forks."Journal of Biological Chemistry. 278. 42234-42239 (2003)

[Publications] You, Z., Ishimi, Y., Mizuno, T., Sugasawa, K., Hanaoka, F., Masai, H.: "Thymine-rich single-stranded DNA sequences specifically activate mouse Mcm4/6/7 helicase on Y-fork and bubble-like substrates."EMBO Journal. 22. 6148-6160 (2003)

[Publications] Furukohri, A., Sato, N., Masai, H., Arai, K., Sugino, A., Waga, S.: "Identification and characterization of a Xenopus homolog of dbf4, a regulatory subunit of the cdc7 protein kinase required for the initiation of DNA."Journal of Biological Chemistry (Tokyo). 134. 447-457 (2003)

[Publications] 正井久雄: "DNAとそれを認識する蛋白質の多様性と普遍性 蛋白質 核酸 酵素 特集 DNA二重らせん構造の半世紀(1)"共立出版. 589-591 (2003)

正井久雄財団法人東京都医学研究機構, 東京都臨床医学総合研究所, 副参事研究員 (40229349)

[Publications] 正井久雄: "DNAとそれを認識する蛋白質の多様性と普遍性蛋白質核酸酵素特集 DNA二重らせん構造の半世紀(1)"共立出版. 589-591 (2003)