細胞周期を制御するCDK1のケミカル条件変異ヒト細胞株の樹立と表現型解析

控制细胞周期的 CDK1 化学突变人类细胞系的建立和表型分析

• 批准号: 19659069
• 负责人: 武田 俊一
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19659069/
• 关键词: CDK; ケミカルジェネティックス; DT40

Cyclin dependent kinase(CDK)は、細胞分裂周期をコントロールする司令塔である。CDKは、分裂周期の各フェーズ毎に違う機能を持つので、単純な遺伝子破壊では、CDKが持つすべての機能を調べることができない。各フェーズ毎の機能を調べる為には、CDK阻害剤が使われてきた。ところが、ケミカルの阻害剤は、必ずOFF target効果があり、実験結果の解釈は必ずしも単純にはいかない。これらの、遺伝学的解析と阻害剤を使った解析との、それぞれの弱点を補う新しい研究手法が、ケミカルジェネティックスである。我々は、遺伝子破壊が容易なニワトリDT40細胞株にケミカルジェネティックスを応用してCDK1の条件破壊株を作った。得られた細胞は、阻害剤添加後、10分以内にCDK1が抑制され、細胞がG2期で-時停止する。一方、阻害剤を除去すると、10分以内にCDK1が再活性化され、G2からM期に細胞周期が進行することがわかった。よってCDK1は、G2からM期への移行に必須である。同様のCDK1の条件破壊をCDK2欠損細胞で行なった。すると、CDK2欠損細胞は全く正常に増殖できるにもかかわらず、CDK1とCDK2とが両方不活性化されると、細胞はDNA複製を開始できないことがわかった。ゆえに、複製開始については、CDK1とCDK2とが完全に重複した機能を持ち、いずれか一方が存在すれば、DNA複製は正常に完了することが明らかになった。同様に、中心体の複製も、CDK1もしくはCDK2の、いずれか一方が存在すれば、正常に起こることも解明できた。

细胞周期蛋白依赖性激酶（CDKS）是控制细胞分裂周期的指挥力。 CDK在有丝分裂循环的每个阶段具有不同的功能，因此简单的基因破坏无法检查CDK具有的所有功能。 CDK抑制剂已用于研究每个阶段的功能。但是，化学抑制剂始终具有关闭目标效应，而解释实验结果并不总是简单的。化学遗传学是一种新的研究方法，可以补偿遗传和抑制剂分析的每种弱点。我们将化学遗传学应用于鸡DT40细胞系，该细胞系易于破坏基因，以产生有条件的CDK1菌株。添加抑制剂后10分钟内抑制所得细胞，并在G2期停止细胞。另一方面，发现CDK1在10分钟内重新激活，并且细胞周期从G2到M相进行。因此，CDK1对于从G2过渡到M相必须必不可少。在CDK2缺陷型细胞中，CDK1的类似条件被破坏。这表明，尽管CDK2缺陷型细胞可以完全正常增殖，而当CDK1和CDK2均未活化时，这些细胞仍无法启动DNA复制。因此，据揭示了当CDK1和CDK2具有完全重叠的函数时，并且如果存在两个函数，则DNA复制正常完成。同样，也阐明了当存在CDK1或CDK2时正常发生中心体复制。

项目成果

An essential role for Cdkl in S phase control, revealed by chemical genetics in vertebrate cells.

脊椎动物细胞的化学遗传学揭示了 Cdkl 在 S 期控制中的重要作用。

• 发表时间: 2007
• 期刊: J Cell Biol. 178
• 作者: Hochegger H;Dejsuphong D;Sonoda E;Saberi A;Rajendra E;Kirk J;Hunt T;Takeda S
• 通讯作者: Takeda S