DNA複製制御におけるサイクリン依存性キナーゼ(cdk)の役割

细胞周期蛋白依赖性激酶 (CDK) 在调节 DNA 复制中的作用

基本信息

批准号：
04256211
负责人：
安田秀世
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Kanazawa University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1992
资助国家：
日本
起止时间：
1992 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04256211/
关键词：
weel cdc2キナーゼ cdk2 サイクリンフォスファターゼ cdc25 細胞周期

项目摘要

分裂酵母のweel変異を相補できるヒトweel遺伝子産物を大腸菌内で発現精製し、その酵素活性を検討した。その結果ヒトweelキナーゼはサイクリンB/cdc2キナーゼのTyr-15を燐酸化しその活性を阻害することを明らかにした。しかしこの酵素はThr-14を燐酸化できなかった。このことはThr-14を燐酸化しp34^<cdc2>キナーゼ活性を阻害する新たなキナーゼが存在することを示唆している。一方、3種のヒトcdc25フォスファターゼを大腸菌内で発現させ、これら酵素の活性も検討した。前記したp34^<cdc2>キナーゼの燐酸化による活性阻害はこのヒトcdc25フォスファーターゼにより回復する。3種存在するヒトcdc25フォスファターゼのうち少なくともcdc25BはこのTyr-15のみならずThr-14の燐酸基も脱燐酸化し、その活性を上昇させる。さらにcdk2の活性制御に関連してこの酸素の燐酸化部位を検討したところTyr-15とThr-160が確認された。このThr-160が燐酸化されるとSDS電気泳動で移動度が速くなり、これは蛋白質、p34^<cdc2>キナーゼを含め、一般に、燐酸化されると移動度が遅くなる現象とは異なる。サイクリンA結合cdk2はこのThr-160の燐酸化体であったことから、サイクリン結合にはこのThr-160の燐酸化が必要であると考えられた。サイクリンA/cdk2のTyr-15の燐酸はヒトCDC25フォスファターゼではサイクリンB/cdc2キナーゼのようには効率よく脱燐酸化されず、この原因がサイクリン蛋白質の違いによるのかどうか、Tyr-15の生理的意味を含めて興味深い。

在大肠杆菌中表达和纯化了能够补充裂殖酵母weel突变的人weel基因产物，并研究了其酶活性。结果表明，人源激酶可磷酸化cyclin B/cdc2激酶的Tyr-15并抑制其活性。然而，该酶无法磷酸化 Thr-14。这表明存在一种新的激酶，其磷酸化 Thr-14 并抑制 p34^<cdc2> 激酶活性。另一方面，三种类型的人类CDC25磷酸酶在大肠杆菌中表达，并且还研究了这些酶的活性。前述通过磷酸化对p34^<cdc2>激酶活性的抑制由该人CDC25磷酸酶恢复。在三种人类 CDC25 磷酸酶中，至少 CDC25B 不仅可以使 Tyr-15 去磷酸化，还可以使 Thr-14 的磷酰基去磷酸化，从而增加其活性。此外，当我们研究与 CDK2 活性调节相关的该氧的磷酸化位点时，确定了 Tyr-15 和 Thr-160。 Thr-160的磷酸化导致在SDS电泳中更快的迁移率，这与包括p34^<cdc2>激酶在内的蛋白质在磷酸化时通常表现出更慢的迁移率的现象不同。由于结合细胞周期蛋白 A 的 CDK2 是 Thr-160 的磷酸化形式，因此认为细胞周期蛋白结合需要 Thr-160 的磷酸化。细胞周期蛋白 A/cdk2 的 Tyr-15 磷酸盐不能像细胞周期蛋白 B/cdc2 激酶那样被人类 CDC25 磷酸酶有效去磷酸化，这是否是由于细胞周期蛋白的差异以及 Tyr-15 的生理意义尚不清楚。