細胞分裂期におけるプロテインホスファターゼ2Aの機能

蛋白磷酸酶2A在细胞分裂过程中的功能

基本信息

批准号：
11143210
负责人：
田邉修
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Hiroshima University
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：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

プロテインホスファターゼ2A(PP2A)は,触媒サブユニットCと調節サブユニットAとが結合したヘテロ2量体,あるいはこれに調節サブユニットのB,B',またはPR72が結合した3量体として存在する。分裂酵母をモデル生物として用いてB'サブユニットの機能解析を行った。分裂酵母より2種類のB'ホモログを見いだし,その遺伝子(pbp1^+,pbp2^+)の破壊株を作成した。pbp1^+遺伝子破壊株(Δpbp1)では,低温および高温感受性の生育障害が認められ,septumをもつ細胞の増加がみられた。pbp1^+とpbp2^+の二重破壊株では生育障害が顕著となるとともに,septumをもつ細胞はさらに増加し,multi-septumの細胞が出現した。この結果は,これらの変異株において細胞質分裂の遅延があることを示している。また,二重破壊株では無核の細胞の出現が認められ,有糸分裂における染色体の分配の障害と考えられた。これに対して,分裂酵母の野生株にpdp1^+を過剰発現させると増殖障害,細胞の球状化,septumをもつ細胞の増加,無核の細胞の出現などが見られた。これらの結果から,pbp1^+とpbp2^+は,細胞の生存と増殖,細胞形態の制御,細胞質分裂,染色体の分配などにおいて重要な役割を担うことがわかった。二重破壊株の表現型は,ヒトB'cDNAの導入によりレスキューされたことから,B'の機能が進化の過程で高度に保存されていることもわかった。次に,このようなB'の機能の分子的基盤を明らかにする目的でB'に結合する蛋白を酵母Two-Hybrid法により探索した。ヒト大脳皮質cDNAライブラリーより120万クローンをスクリーニングした結果,22個の陽性クローンが得られた。これらのクローンの解析からB'と細胞骨格系の制御因子との物理的相互作用が明らかになった。

蛋白磷酸酶 2A (PP2A) 以催化亚基 C 和调节亚基 A 结合的异二聚体形式存在，或者以调节亚基 B、B' 或 PR72 结合的三聚体形式存在。使用裂殖酵母作为模式生物对 B' 亚基进行功能分析。我们在裂殖酵母中发现了两种类型的 B' 同源物，并创建了基因破坏的菌株（pbp1^+、pbp2^+）。在pbp1^+基因破坏菌株（Δpbp1）中，观察到对低温和高温敏感的生长缺陷，并且观察到有隔膜的细胞增加。在pbp1^+和pbp2^+双破坏菌株中，生长缺陷显着，含隔膜细胞数量进一步增多，出现多隔膜细胞。结果表明这些突变体的胞质分裂存在延迟。此外，在双破坏菌株中观察到无核细胞，这被认为是有丝分裂过程中染色体分离的紊乱。另一方面，当 pdp1^+ 在野生型裂殖酵母菌株中过表达时，观察到生长缺陷、细胞球化、带有隔膜的细胞增加以及无核细胞的出现。这些结果表明pbp1^+和pbp2^+在细胞存活和增殖、细胞形态控制、胞质分裂和染色体分离中发挥重要作用。通过引入人B' cDNA，双破坏菌株的表型得以挽救，表明B'的功能在进化过程中高度保守。接下来，为了阐明B'功能的分子基础，我们使用酵母二杂交法寻找与B'结合的蛋白质。从人大脑皮层cDNA文库中筛选120万个克隆，获得22个阳性克隆。对这些克隆的分析揭示了 B' 和细胞骨架调节因子之间的物理相互作用。