分子シャペロンによるG1サイクリン依存キナーゼ(cdK4)の機能制御

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サイクリンDとサイクリン依存性キナーゼ(CDK)-4からなるタンパクキナーゼ複合体は、高等動物細胞のG1期制御に中心的役割を果たす。われわれは、CDK4と特異的に会合する分子として、K4-1(新規DnaJ様蛋白質)とCDC37を単離した。K4-1はHsp40/DnaJファミリーに属する新規蛋白質としてHsp70ファミリーと協調して作用すると推定され、CDC37はHsp90と会合して働く分子シャペロンであることが判明している。CDK4の細胞内機能に、Hsp90/CD37複合体とDnaJ様K4-1蛋白質が、分子シャペロンとして果たす役割を解明するために、HAtagを付加したそれぞれの蛋白質を発現できるベクターや、大腸菌にて組み替え蛋白質を発現、精製し、in vitro、in vivoにて実験を行った。その結果、K4-1とCDC37はin vitroにおいてCDK4と特異的に会合し、他のCDK(CDC2、CDK2、CDK6)との結合は認められなかった。K4-1に比べ、CDC37の方がCDK4とより強い(安定な)結合を示した。K4-1あるいはCDC37とCDK4との結合は、COS細胞中でも認められた。この場合もCDC37の方がK4-1と比べてより強い結合を示した。K4-1とCDC37は、ともに細胞質に局在していることから、両分子シャペロンとCDK4との相互作用の場が核外であると予想された。組み替え蛋白質を用いた試験管内再構成系を用いた実験から、K4-1がサイクリンD/CDK4複合体を活性化しうることが判明した。この条件下ではCDC37は、ほとんど効果はなかった。ウサギを用いて、それぞれの分子に対する特異的抗体を作製した。現在、K4-1とCDC37の細胞内における挙動、機能についてより詳細に検討中である。