ゲノム維持に関わるpRBファミリーの新たな役割-DNA損傷に伴うS期細胞周期停止

pRB家族在基因组维护中的新作用——与DNA损伤相关的S期细胞周期停滞

• 批准号: 13214003
• 负责人: 畠山 昌則
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13214003/
• 关键词: 癌; 遺伝子; シグナル伝達; 細胞・組織; 発現制御

pRB, p107ならびにp130から構成されるpRB癌抑制蛋白ファミリーは、E2F転写因子との複合体形成を介して、G1期からS期への細胞周期進行を抑制する。細胞がG1後期の制限点を通過するためには、増殖刺激によるG1サイクリン-サイクリン依存性キナーゼ(CDK)の活性化ならびにサイクリン-CDKによるpRBファミリーのリン酸化による不活化が必要不可欠なステップと考えられている。事実、pRBとp130はG0-G1期細胞において強く発現し、細胞周期のS期への進行を能動的に抑制している。これに対し、p107の発現はG1期細胞ではきわめて低く、細胞がG1後期からS期に進行することにより、その発現量が著しく増強する。この事実はp107がG1期以降の細胞周期において何らかの生物学的役割を有している可能性を示唆している。本研究では、サイクリン-CDKによるリン酸化/不活化に対して完全に抵抗するp107分子を作製し、同分子を誘導的に異所性発現するリンパ系細胞株を樹立した。このリン酸化抵抗性p107発現により、細胞のS期進行は強力に抑制された。一方、S期に同調した細胞集団にDNA損傷物質cisplationを作用させることにより、p107が高リン酸化/不活性型から低リン酸化型/活性型に転換されるとともにS期の状態で細胞周期が停止した。さらに、野生型p107分子を誘導的に異所性発現するリンパ系細胞株ではcisplatinによるS期細胞周期抑制は増強された。一方、p107を含むpRBファミリーの活性を中和するアデノウイルスE1A発現により、cisplatinのS期進行阻害効果は抑制された。以上の結果から、p107はS期細胞におけるDNA損傷に応答して活性化される細胞周期ブレーキの機能を有することが明らかとなった。

pRB 肿瘤抑制蛋白家族由 pRB、p107 和 p130 组成，通过与 E2F 转录因子形成复合物来抑制细胞周期从 G1 期进展到 S 期。为了使细胞通过G1晚期限制点，通过增殖刺激激活G1细胞周期蛋白-细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)和通过细胞周期蛋白-CDK磷酸化pRB家族使其失活被认为是必要的步骤。事实上，pRB 和 p130 在 G0-G1 期细胞中强烈表达，并积极抑制细胞周期进展至 S 期。另一方面，p107在G1期细胞中表达极低，并且随着细胞从G1晚期进入S期，其表达水平显着增加。这一事实表明p107可能在G1期后的细胞周期中具有一些生物学作用。在这项研究中，我们创建了一种完全抵抗细胞周期蛋白-CDK 磷酸化/失活的 p107 分子，并建立了一种以诱导方式异位表达该分子的淋巴细胞系。这种磷酸化抗性 p107 的表达强烈抑制细胞进展至 S 期。另一方面，通过对同步至S期的细胞群应用DNA损伤物质cisplation，p107从高磷酸化/失活型转变为低磷酸化/活性型，细胞周期停止在S期状态它停了。此外，在异位表达野生型 p107 分子的淋巴细胞系中，顺铂对 S 期细胞周期的抑制作用增强。另一方面，腺病毒E1A的表达可中和包括p107在内的pRB家族的活性，抑制顺铂对S期进展的抑制作用。上述结果表明p107具有细胞周期制动功能，该功能在S期细胞中响应DNA损伤而被激活。

项目成果

Yamada, M.: "Role of pRB-family/E2F complex in the inhibition of IL-3-dependent lymphoid cell proliferation"Cytokine. (in press). (2002)

Yamada, M.：“pRB 家族/E2F 复合物在抑制 IL-3 依赖性淋巴细胞增殖中的作用”细胞因子。