サイクリンタンパクの機能ドメインの解析

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サイクリンは、cdc2と結合してMPFの活性を調節しているタンパク因子である。サイクリンタンパクの中央領域はサイクリンボックスとよばれてそのアミノ酸配列がよく保存されており、サイクリンの重要な機能を担っていると想像されるが、サイクリンタンパクのドメイン構造と関連づけてサイクリンの機能を探る試みは未だなされていない。本研究では、サイクリンタンパクの機能ドメインを明らかにするため、サイクリンボックスを含む種々の領域を改変した変異サイクリンを作成してその機能を調べ、MPFの活性を担うサイクリンの機能ドメインの解析をおこなった。アフリカツメガエル(Xenopus laevis)のサイクリンAは、419アミノ酸から成る。XenopusサイクリンAの変異クロ-ンよりmRNAを合成してXenopus卵母細胞にマイクロインジェクトし、そのGVBD(卵核胞崩壊)の誘導能を調べたところ、N末から169番までのアミノ酸を欠失すると、MPFの活性が消失した。この位置は、アミノ酸配列が強く保存されている領域(サイクリンボックス)のN末側の端に対応する。またXenopus卵エキストラクト中でmRNAからサイクリン変異タンパクを合成し、そのin vitro活性を調べたところ、同様に169番までの欠失によりcdc2との結合、ヒストンH1キナ-ゼ活性ともに失われた。サイクリンボックスの中央231番に欠失をいれた変異サイクリンでは、同様にMPF活性が消失した。161番目までの欠失では、上記の活性は全く失われない。サイクリンボックスはMPFの活性化に必須の領域であり、サイクリンのこの領域にcdc2が結合してMPF(cdc2ーサイクリン複合体)を形成していることが、本研究より明らかになった。