ユビキチン系の細胞複製における役割

泛素系统在细胞复制中的作用

基本信息

批准号：
05249213
负责人：
金田澄子
金额：
$ 1.15万
依托单位：
National Institute of Genetics
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：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

ユビキチンシステムは細胞増殖、転写、修復、ストレス応答など多くの生命現象において重要な働きをしている。我々は、マウスFM3A細胞由来で、この一連の反応の最初を担うE1の温度感受性変異株を用い、ユビキチンシステムの細胞周期における役割について解析した。同じ相補性群に属する11のE1変異株は、制限温度において停止する細胞周期上の点が異なり、ユビキチンシステムが細胞周期のG1、S、G2/Mの各点で機能していることが示唆された。ユビキチンシステムの多様な機能は、E1から次にユビキチンが転移されるE2が多分子種存在するファミリー蛋白質であるためと考えられ、E1上の変異点の違いにより影響を受けるE2が異なり、様々な表現型を示すものと思われる。実際、S期に停止する株に特異的にユビキチンの転移が低下するE2を見い出した。各変異株の変異点を同定したところ、1株を除いてすべてC末端側に存在しており、ここがE2の認識部位ではないかと推定される。一方、マウスE1cDNAをこれら変異株に導入し構成的に発現させたところ、その形質転換効率は変異株により著しく異なり、制限温度下での停止点と強い相関関係が見られた。特に、形質転換効率が低くG2に停止する株では、形質転換株で著しく膨張したりDNA量の増加した細胞がみられ、E1が細胞周期でその活性が制御されていると考えられた。又、E1(1058アミノ酸)のN末端より255アミノ酸を欠失させるcDNAは、S期での停止を解除することができたが、G2期での停止は解除することができなかった。E1のN末端側にはcdc2でG2/M期にリン酸化を受ける部位があることを見いだした。これらのことは、E1のリン酸化により細胞周期におけるユビキチン経路の機能分化が行なわれ厳密な制御が行なわれている可能性を示唆している。

泛素系统在许多生命现象中起着重要作用，包括细胞增殖，转录，修复和压力反应。我们使用源自小鼠FM3A细胞的E1的温度敏感突变体分析了泛素系统在细胞周期中的作用，这是这一系列反应中的第一个。属于同一互补组的11个E1突变体在限制温度下停滞的细胞周期点有所不同，这表明细胞周期中泛素系统在G1，S和G2/M点的功能。人们认为，泛素系统的多种功能被认为是因为E2从E1转移到E1，是一种家族蛋白，其中E2是一种多分子类型，而E2受E1的差异影响E1的E2可能表现出多种现象。实际上，我们发现了E2，它专门降低了在S期停滞的菌株中的泛素转移。当鉴定出每个突变株的突变点时，除一个菌株外，所有菌株都位于C末端，并且估计这是E2的识别位点。另一方面，当将小鼠E1 cDNA引入这些突变体并组成型表达时，根据突变株的不同，转化效率显着差异，并且在限制温度下的停止点观察到了强相关性。特别是，在转化效率较低且被捕到G2的菌株中，在转化的菌株中发现具有显着膨胀或增加的DNA含量的细胞，并且人们认为E1活性在细胞周期中受到调节。此外，从E1（1058个氨基酸）的N端删除了255个氨基酸的cDNA能够在S相中释放停止，但在G2相中却不能释放。据发现，在E1的N端有一个位点，在Cdc2处的G2/M相中经历磷酸化。这些表明E1的磷酸化可能导致细胞周期中泛素途径的功能分化，从而导致严格的控制。