哺乳類細胞の複製前クロマチン上に形成されるDNA複製装置複合体の分子構築

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13780516
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 水野 武 理化学研究所, 細胞生理学研究室, 先任研究員 (30281629)
• Keywords: DNA複製 / genimin / Cdt1 / Mcm / 染色体複製 / 複製開始因子 / DNA結合タンパク質 / 複製前複合体

Research Abstract

哺乳類細胞の複製前複合体及びそこに形成される複製装置複合体の分子構築を明らかにするために、マウスの複製因子複合体を標的とし、含まれる因子の探索と核内に於ける機能解析を試みた。酵母two-hybrid法により、DNAポリメラーゼα、ε、ORC, MCM, Cdc45を含めた20種類以上の複製因子間の相互作用を検討した。ヒトMcm10及びマウスCdt1がORC, MCM4,MCM6,DNAポリメラーゼα等と相互作用する事を見出し、Mcm10、Cdt1を中心とした複製因子間の分子ネットワークを高等真核生物において始めて示唆する結果を得た。また、DNAポリメラーゼ結合因子として新規複製関連因子,特に核骨格とのリンクに関わる因子を探索した。マウス初期胚由来のcDNAライブラリーの検索を行った結果、機能未知因子に加え、核骨格結合因子、クロマチンリモデリング因子等多数の因子がポリメラーゼ、もしくは複製開始因子に結合するタンパク質として単離された。中でも、ヒストンデアセチラーゼ複合体の構成因子SAP18をDNAポリメラーゼεに結合する因子として同定した。SIN3-SAP18複合体がS期において複製装置複合体と巨大な複合体を形成する事も見出し、DNAポリメラーゼを含む複製装置複合体とヒストンデアセチラーゼ複合体との相互作用を示唆する興味深い知見となった。一方、マウスCdt1の機能解析の結果、Cdt1のN末293アミノ酸が配列、構造に非特異的なDNA結合活性を有する事、その活性がgemininによって阻害されることを見出した。複製前複合体の分子構築の理解をうえで重要な知見となった。

Research Products

• [Publications] Ken-ichiro Yanagi: "Mouse geminin inhibits not only Cdt1-MCM6 interactions but also a novel intrinsic Cdt1 DNA binding activity"The Journal of Biological Chemistry. 277・43. 40871-40880 (2002)
• [Publications] Masahito Wada: "The second largest subunit of mouse DNA polymerase ε, DPE2, interacts with SAP18 and recruits the Sin3 co-repressor protein to DNA"Journal of Biochemistry. 131・3. 307-311 (2002)