HeLa細胞分裂期における微小管再構築のcdc2キナーゼによる制御

細胞分裂時には著しい細胞内の構造変化がみられる。その一つが微小管細胞骨格の変化である。細胞間期には核の周囲から細胞周辺に放射状に伸びだしていた微小管が、分裂期に入る時一旦脱重合した後紡錘体を形成する。分裂期の微小管は間期の微小管に比べてサブユニットの交換の激しい、ダイナミックな微小管であることが知られている。このような微小管の性質は微小管結合蛋白質であるMAPsのリン酸化によって制御されている。増殖細胞での主要なMAPsはMAP4であり、細胞分裂期のMAP4リン酸化は分裂中期促進因子(MPF)として知られているcdc2キナーゼが担っていると考えられている。昨年度、我々はcdc2キナーゼがその活性化サブユニットであるサイクリンBとMAP4の結合を介して微小管に結合していること、及び、cdc2キナーゼでリン酸化するとMAP4の微小管安定化能が減少することを明らかにした。今年度は、HeLa細胞を用いて、細胞内でも分裂期にMAP4はcdc2キナーゼによってリン酸化されているか、その部位はどこかについて検討した。分裂期に同調させたHeLa細胞に32P与え、in vivoにおけるリン酸化を調べた。分裂期にはMAP4のリン酸化は亢進されており、そのリン酸化はcdc2キナーゼの阻害剤であるブチロラクトン1によって阻害された。MAP4の微小管結合部位に近いリン酸化部位(SPEKとSPSK)を推定し、リン酸化型を認識する抗体を作成した。SPSK部位は分裂期特異的にリン酸化されているのに対して、SPEK部位は間期にもリン酸化されていた。SPEK部位の脱リン酸化は増殖が停止したGO期でのみ起こっていた。今後は、SPEKをリン酸化するキナーゼとそのリン酸化の意義を明らかにしたいと考えている。

細胞分裂時には著しい細胞内の構造変化がみられる。その一つが微小管細胞骨格の変化である。細胞間期には核の周囲から細胞周辺に放射状に伸びだしていた微小管が、分裂期に入る時一旦脱重合した後紡錘体を形成する。分裂期の微小管は間期の微小管に比べてサブユニットの交換の激しい、ダイナミックな微小管であることが知られている。このような微小管の性質は微小管結合蛋白質であるMAPsのリン酸化によって制御されている。増殖細胞での主要なMAPsはMAP4であり、細胞分裂期のMAP4リン酸化は分裂中期促進因子(MPF)として知られているcdc2キナーゼが担っていると考えられている。昨年度、我々はcdc2キナーゼがその活性化サブユニットであるサイクリンBとMAP4の結合を介して微小管に結合していること、及び、cdc2キナーゼでリン酸化するとMAP4の微小管安定化能が減少することを明らかにした。今年度は、HeLa細胞を用いて、細胞内でも分裂期にMAP4はcdc2キナーゼによってリン酸化されているか、その部位はどこかについて検討した。分裂期に同調させたHeLa細胞に32P与え、in vivoにおけるリン酸化を調べた。分裂期にはMAP4のリン酸化は亢進されており、そのリン酸化はcdc2キナーゼの阻害剤であるブチロラクトン1によって阻害された。MAP4の微小管結合部位に近いリン酸化部位(SPEKとSPSK)を推定し、リン酸化型を認識する抗体を作成した。SPSK部位は分裂期特異的にリン酸化されているのに対して、SPEK部位は間期にもリン酸化されていた。SPEK部位の脱リン酸化は増殖が停止したGO期でのみ起こっていた。今後は、SPEKをリン酸化するキナーゼとそのリン酸化の意義を明らかにしたいと考えている。