DNA複製前複合体構築の分子的機序とその異常に応じたクロマチン動態の変化

DNA复制前复合物组装的分子机制以及响应其异常的染色质动力学变化

• 批准号: 18058002
• 负责人: 多田 周右
• 金额: $ 3.07万
• 依托单位: Tohoku 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: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18058002/
• 关键词: DNA複製; DNA複製前複合体; Cdt1; Cdc6; Mcm複合体; geminin; Cdc7; Xenopus卵抽出液無細胞実験系

本研究では、DNA複製前複合体構築に関与するタンパク質の脱制御によるDNA複製の異常について検討することにより、DNA複製制御機構の一端に迫ることを目標とした。Xenopus卵抽出液中に過剰量のCdt1を添加すると再複製が誘発されるが、同時にDNA複製の抑制反応も誘導されることを示した。この抑制反応はgemininの結合によって阻害されるが、DNA複製前複合体構築反応に必要とされる活性以外の機能によって発揮されるものと考えられた。また、このCdt1の作用はcheckpoint機構のようにDNA複製開始を抑制するものではなぐ、DNA複製時の新生鎖伸長反応を抑制することによることが明らかとなった。これらの結果より、Cdt1のDNA複製前複合体構築への活性をモニターしてDNA複製を抑制する機構が細胞内に用意されていることが示唆された。同様の実験により、Cdc6を卵抽出液に添加した際の影響を検討したところ、やはりDNA複製の顕著な抑制が観察された。このDNA複製の抑制は、CDKによるDNA複製開始活性化以前の過程への効果であること、ATM/ATRを経由するcheckpoint機構を介するものではないことを示唆する結果を得た。このとき、Mcm2-7複合体、Cdk2、Cdc7の両kinaseのクロマチン結合は抑制されなかったが、Mcm4のリン酸化が顕著に抑制された。さらに、このときのCdc7のリン酸化も抑止されていることが観察された。しかしながら、同じくDNA複製開始過程でCdc7の基質となると考えられているMcm2のリン酸化には影響は見られなかった。以上より、Cdc6がCdc7 kinase活性を間接的に阻害することによってDNA複製開始を負に制御している可能性が考えられた。

在这项研究中，我们的目的是通过检查与DNA复制构建所涉及的蛋白质导致的DNA复制异常，以更接近DNA复制控制的机制之一。结果表明，将过量的CDT1添加到爪蟾卵提取物中会引起重新复制，但也诱导对抑制DNA复制的反应。这种抑制反应受到双子素的结合抑制，但被认为是由DNA复制复杂构造反应所需的功能所施加的。还已经揭示了CDT1的作用不会像检查点机制那样抑制DNA复制启动，而是抑制了在DNA复制过程中的新生链延伸反应。这些结果表明，在细胞内提供了一种机制来监测CDT1对构建前DNA复合物的活性并抑制DNA复制。在类似的实验中，我们研究了将Cdc6添加到鸡蛋提取物中的效果，并发现了对DNA复制的显着抑制作用。结果表明，这种DNA复制的抑制是对CDK激活DNA复制启动之前的过程的影响，并且它不是通过ATM/ATR通过检查点机制。目前，MCM2-7复合物，CDK2和CDC7激酶的染色质结合尚未抑制，但是MCM4的磷酸化被显着抑制。此外，观察到此时CDC7的磷酸化也受到抑制。但是，未观察到对MCM2的磷酸化的影响，MCM2的磷酸化也被认为是DNA复制起始过程中CDC7的底物。从以上，认为CDC6通过间接抑制CDC7激酶活性来负调节DNA复制起始。

项目成果

ニワトリDT40細胞を用いた抗酸化酵素遺伝子破壊株の解析

使用鸡 DT40 细胞分析抗氧化酶基因破坏菌株

• 发表时间: 2007
• 作者: 井上絵里;関政幸;吉村明;櫻場秀一;多田周右;榎本武美
• 通讯作者: 榎本武美

Cdc6によるDNA複製開始過程の抑制

Cdc6 对 DNA 复制起始过程的抑制

• 发表时间: 2008
• 作者: Lena R. Kundu;熊田祐司;津山崇;関政幸;榎本武美;多田周右
• 通讯作者: 多田周右

Functional interactions between BLM and XRCC3 in the cell.

• DOI: 10.1083/jcb.200702183
• 发表时间: 2007-10-08
• 期刊: The Journal of cell biology
• 作者: Otsuki M;Seki M;Inoue E;Yoshimura A;Kato G;Yamanouchi S;Kawabe Y;Tada S;Shinohara A;Komura J;Ono T;Takeda S;Ishii Y;Enomoto T
• 通讯作者: Enomoto T

Cdc6 inhibits the initiation of DNA replication by modulating Cdc7-dependent hyperphosphorylation of Mcm4.

Cdc6 通过调节 Cdc7 依赖性的 Mcm4 过度磷酸化来抑制 DNA 复制的起始。

• 发表时间: 2007
• 作者: Lena R. Kundu;ほか
• 通讯作者: ほか

出芽酵母DNA polymerase δ Pol31サブユニットの機能ドメインの解析

酿酒酵母DNA聚合酶δPol31亚基功能域分析

• 发表时间: 2007
• 作者: 井坂弘道;前田大介;Davoodi Vijeh Motlagh Niloofar;多田周右;関政幸;榎本武美
• 通讯作者: 榎本武美