細胞周期の活性化による分裂組織の形成機構

细胞周期激活的分生组织形成机制

基本信息

批准号：
10182207
负责人：
梅田正明
金额：
$ 1.92万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では細胞周期の活性化因子としてCDK活性化キナーゼ(CAK)に注目して、植物細胞の分裂活性の維持および活性化における役割を明らかにすることを目的とした。まず、本研究で単離したアラビドプシスのCAK(Cak1At)のキナーゼ活性を解析した結果、Cak1AtはヒトのCDK2のT160を特異的にリン酸化することが明らかになった。また、ゲルろ過によりCAK活性を有する画分を同定したところ、約180kDaのCak1At複合体の溶出画分と一致した。次に、グルココルチコイド転写誘導系を用いて、センス・アンチセンスの両方向でcak1Atをアラビドプシスで発現させたところ、センス・アンチセンスともDEX処理により根の伸長が阻害されることが明らかになった。そこで、cyclin-GUSをこれらのトランスジェニック植物に入れて根端分裂組織の細胞分裂を観察したところ、DEX処理によりG2/M期以外のステージで細胞周期が停止していることが明らかになった。維管束、皮層、columella細胞層の始原細胞についてさらに詳細に観察したところ、いずれの場合もDEX処理により始原細胞がそれぞれの細胞層特異的に分化していた。したがって、個々の細胞の運命を決定する上で、細胞分裂は分化の方向性にも積極的に関与しているものと考えられた。一方、イネのR2についてもCak1Atと同様にキナーゼ活性を解析したところ、R2はヒトのCDK2とイネのCdc2Os1をリン酸化することが明らかになった。また、ゲルろ過によりR2複合体を解析したところ、R2は少なくとも3種類のタンパク質複合体(70kDa,105kDa,190kDa)を形成し、その中で105kDa複合体が活性型であることが明らかになった。したがって、190kDa複合体はR2のキナーゼ活性を阻害する因子を含んでいることが予想された。

这项研究以CDK激活的激酶（CAK）作为细胞周期活化剂，旨在阐明其在维持和激活植物细胞分裂活性中的作用。首先，我们分析了这项研究中分离出的拟南芥CAK（CAK1AT）的激酶活性，并发现CAK1AT特异性地磷酸化了人类CDK2的T160。此外，当通过凝胶过滤鉴定出CAK活性的一部分时，它与大约180 kDa的CAK1AT复合物的洗脱部分一致。接下来，使用拟南芥使用糖皮质激素诱导系统来表达CAK1AT在意义上和反义中表达，并且揭示了感觉和反义DEX治疗均抑制了根部伸长。因此，将细胞周期蛋白GUS放置在这些转基因植物中，以观察根分生组织中的细胞分裂，并且发现DEX治疗导致在G2/M期以外的其他阶段停滞细胞周期。进一步详细地，观察到血管束，皮质层和小肠细胞层中的祖细胞，在每种情况下，通过DEX处理在每个细胞层中特异性区分祖细胞。因此，人们认为细胞分裂也积极参与分化的方向，以确定单个细胞的命运。另一方面，当分析R2的激酶活性与CAK1AT相同的方式时，发现R2磷酸化了人CDK2和水稻CDC2OS1。此外，当通过凝胶过滤分析R2复合物时，发现R2至少形成了至少三种类型的蛋白质复合物（70 kDa，105 kDa，190 kDa），其中105 kDa复合物具有活性。因此，预计190 kDa复合物包含抑制R2激酶活性的因素。