ヒト細胞周期調節因子サイクリンEとcdc25の分解機構の解明

阐明人类细胞周期调节因子cyclin E和CDC25的降解机制

基本信息

批准号：
11780472
负责人：
小南欽一郎
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

ヒト細胞周期調節因子サイクリンEおよびCdc25Bは、それぞれ分裂酵母のS期サイクリンであるCig2、およびCdc2の活性化因子Cdc25脱リン酸化酵素の機能的相同分子と考えられる。最近次々と明らかになった高度に保存されたユビキチン-プロテアソーム系において、酵母でこれらの量的調節に関わる因子はヒトでも同様にサイクリンEやCdc25Bの制御に関わると考えられる。したがって、まず酵母におけるこれらの制御因子およびそのメカニズムを明らかにし、次にその知見を利用し、ヒトホモログを得ようと考えた。本研究においてまず、Cig2は26Sプロテアソームによって分解されることを示した。さらにその量的制御には3つの独立したユビキチン系が関与していることを明らかにした。すなわち、M期にはAPC/サイクロソームがD-boxを介してCig2のユビキチン化を、S期では主にSCF複合体がRes1やRep2を含むDSC-1複合体でない、現在未知の転写因子の分解を通じてCig2mRNAの量的調節を、またG2期ではSkp1依存的な、しかし、未知のF-boxタンパク質を通じたSCFによってCig2はユビキチン化され、分解されることを示した。このようにしてS期サイクリンはG1/S境界点に鋭いピークを持つと考えられ、このメカニズムは酵母からヒトまで高度に保存されている可能性が非常に高いと考えられる。サイクリンEのユビキチン化も、S期およびG2期のSCFとM期のAPC/サイクロソームによってなされている可能性が高いと考えられ、実際にサイクリンEはSCF^<Skp2>以外によってもユビキチン化されることが確認されている。現在SCFがどの転写因子を介してCig2のmRNAを制御しているか、また、G2期におけるCig2に対するF-boxタンパク質の同定を試みている。

人类细胞周期调节因子 cyclin E 和 Cdc25B 被认为分别是裂殖酵母 S 期细胞周期蛋白 Cig2 和 Cdc2 激活剂 Cdc25 去磷酸化酶的功能同源物。在最近揭示的高度保守的泛素-蛋白酶体系统中，人们认为，酵母中参与这些定量调节的因素与人类中的细胞周期蛋白E和Cdc25B的调节类似。因此，我们首先试图阐明酵母中的这些调控因子及其机制，然后利用这些知识获得人类同源物。在本研究中，我们首先证明 Cig2 被 26S 蛋白酶体降解。此外，我们发现三个独立的泛素系统参与其定量控制。即在M期，APC/cyclosome通过D-box泛素化Cig2，而在S期，SCF复合体主要激活除DSC-1复合体之外目前未知的转录因子，包括Res1和Rep2。我们表明，Cig2 mRNA 通过降解进行定量调节，并且 Cig2 在 G2 期通过 Skp1 依赖性但未知的 F-box 蛋白被 SCF 泛素化和降解。这样，S期细胞周期蛋白被认为在G1/S边界处有一个尖峰，并且很可能这种机制从酵母到人类都是高度保守的。 cyclin E的泛素化很可能是由S期和G2期的SCF以及M期的APC/cyclosome进行的；事实上，cyclin E也被除SCF^<Skp2>以外的过程所泛素化。证实我们目前正在尝试确定哪个转录因子SCF控制Cig2 mRNA，并鉴定Cig2在G2期的F-box蛋白。