マウスES細胞の細胞周期因子制御と未分化性維持機構の解析

小鼠ES细胞细胞周期因子调控及未分化维持机制分析

基本信息

项目摘要

未分化マウス胚性幹細胞(以下ES細胞)の細胞周期進行は、分化細胞のそれとは際立って異なる。増殖サイクルは10時間程であり、大部分S期とM期からなり、G1期とG2期は大変短い。ES細胞の自己複製はこのような特徴的な細胞周期進行の上になりたっており、未分化能の維持も細胞周期制御と関連していると考えられているが、その分子基盤に関する研究は少ない。我々は、未分化マウスES細胞と胚性繊維芽細胞とにおいて、種々の複製因子および細胞周期制御因子の発現レベルを比較した結果、ES細胞ではCdc6(M期終期に複製準備複合体の形成に必須)、ASK(Cdc7キナーゼの活性化サブユニット;S期の開始と進行に必須)、CyclinA(S期からG2/Mへの移行に必須)およびCyclinB(M期の開始に必須)の4つのタンパク質が大量発現していることを見出した。また、これらの因子の発現量は、ES細胞の分化誘導に伴い急速に低下した。以上の結果から、これらの複製制御因子の協調的な大量発現により未分化ES細胞に特有の細胞周期制御が支持される可能性が示唆された。体細胞の細胞周期においてCdc6はG1期初期にユビキチンリガーゼAPC/Cdh1を介したタンパク質分解を受けるが、ES細胞では細胞周期を通じて安定に保たれる。我々は、ES細胞ではAPC/Cdh1の活性阻害因子であるEmi1が大量発現しており、その発現レベルは分化誘導により急激に低下することを見い出した。Emi1の転写制御領域にはE2F転写因子結合部位が複数個存在し、そのプロモーター活性はE2F1-3により顕著に活1生化される。プロモーターの変異解析から一方、未分化細胞ではE2Fが促進的な複合体を形成するが、分化誘導により抑制型の複合体に変換されることが明らかとなった。Emi1をsiRNAでノックダウンすると、CyclinA, BおよびGemininなどの発現量が低下するがCdc6は変化しない。このことからCdc6とこれらの因子はタンパクレベルで異なる制御をうけている可能性が示唆された。Emi1の大量発現がES細胞の分化誘導にどのような影響を与えるかにっいて現在検討している。また、これらの因子の細胞周期変動について、蛍光タンパクとの融合分子を用いて解析している。
Undifferentiated embryonic stem cells (ES cells) undergo cell cycle progression and differentiation. Most of the S phase and M phase are shorter than the G1 phase and G2 phase. There is little research on the relationship between cell cycle progression and the maintenance of cell cycle regulation by ES cell self-replication and cell differentiation characteristics. The results of comparison of embryonic embryonic (Required for formation of replication-ready complex at the end of M phase), ASK(Cdc7), CyclinA(Required for transition from G2 to M phase), and CyclinB(Required for transition from S phase to M phase). However, the expression of these factors decreased rapidly during induction of ES cell differentiation. The above results indicate the possibility of the coordinated expression of replication-control factors in undifferentiated ES cells and the support of cell-cycle regulation unique to ES cells. The cell cycle of somatic cells is stable at the beginning of G1 phase, while that of ES cells is stable at the beginning of G1 phase. We found that the inhibition factor of APC/Cdh1 activity in ES cells was expressed in large quantities, induced by differentiation, and decreased by stress. Emi1's regulatory domain contains a plurality of binding sites for E2F, and its activity is E2F1 -3. The differentiation of E2F in undifferentiated cells promotes the formation of complexes and induces the differentiation of inhibitory complexes. Mi1 siRNA expression is low, CyclinA, B and Geminin expression is low, Cdc6 expression is low. The probability of a change is shown by the change factor. Emi-1 appears in large quantities and affects ES cell differentiation induction. The cell cycle changes of these factors are analyzed in the light of the fusion molecules.

项目成果

期刊论文数量(28)
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专利数量(0)
Nuclear import of Epstein-Barr Virus Nuclear Antigen 1 mediated by NPI-1 (Importin ・5) is up- and down-regulated by phosphorylation of the nuclear localization signal for which Lys379 and Arg380 are essential.
由 NPI-1 (Importin ・5) 介导的 Epstein-Barr 病毒核抗原 1 的核输入通过核定位信号的磷酸化进行上调和下调,其中 Lys379 和 Arg380 对核定位信号至关重要。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2006
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Kitamura;R.;Sekimoto;T.;Ito;S.;Harada;S.;Yamagata;H.;Masai;H.;Yoneda;H.;Yanagi;K.
  • 通讯作者:
    K.
Crystallization and preliminary crystallographic analysis of the N-terminal domain of PriA from Escherichia-coli.
大肠杆菌 PriA N 末端结构域的结晶和初步晶体学分析。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2006
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Sasaki;K.;Ose;T.;Tanaka;T.;Mizukoshi;T.;Ishigaki;T.;Maenaka;K.;Masai;H.;Kohda;D.
  • 通讯作者:
    D.
Human Tim/Timeless-interacting protein, Tipin, is required for efficient progression of S phase and DNA replication checkpoint.
人类 Tim/Timeless 相互作用蛋白 Tipin 是 S 期和 DNA 复制检查点有效进展所必需的。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Yoshizawa-Sugata;N.
  • 通讯作者:
    N.
"Replication initiation from a novel origin identified in the Th2 cytokine cluster locus requires a distant conserved non-coding sequence." (*cocommunicating authors)
“从 Th2 细胞因子簇基因座中鉴定的新起点开始复制需要一个遥远的保守非编码序列。”
  • DOI:
  • 发表时间:
    2006
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Hayashida;T.;Oda;M.;Ohsawa;K.;Yamaguchi A.;Giacca;M.;Locksley;R.M.;Masai H.;Miyatake;S.
  • 通讯作者:
    S.
Structural basis of the 3'-end recognition of a leading strand in stalled DNA replication forks by PriA.
PriA 对停滞 DNA 复制叉中前导链 3 端识别的结构基础。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Sasaki;K.
  • 通讯作者:
    K.
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正井 久雄其他文献

"Southwestern法"「分子間相互作用解析ハンドブック」
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    田中 卓;正井 久雄
  • 通讯作者:
    正井 久雄
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
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  • 通讯作者:
    正井 久雄
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芽殖酵母中前 CMG 复合物的体外重建
  • DOI:
  • 发表时间:
    2008
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    正井 久雄;松本 清治;平井和之;S. Ohtsuki;正井 久雄;Yan Li
  • 通讯作者:
    Yan Li
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CDK依赖性复制蛋白组装启动染色体DNA复制
  • DOI:
  • 发表时间:
    2008
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    田中 卓;正井 久雄;Hiroyuki Araki
  • 通讯作者:
    Hiroyuki Araki
ヒトRiflC末領域はその核膜局在と複製タイミング制御に必要とされる
人类 RiflC 末端区域是其核膜定位和复制时间控制所必需的
  • DOI:
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    伊藤 さゆり;井口 智弘;覺正 直子;大字 亜沙美;平谷 伊智朗;正井 久雄
  • 通讯作者:
    正井 久雄

正井 久雄的其他文献

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On-grid biochemistry: Structural analyses of G-quadruplex-telomere factor complexes
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Positive and negative regulation of DNA replication by G-quadruplex/ RNA-DNA hybrids
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停止複製フォーク結合タンパク質PriAを用いた染色体脆弱部位の探索
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新規DNA結合モチーフ"TTpocket"を有する機能タンパク質の探索
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Cdc7复制叉稳定维持机制及复制叉保护因素分析
  • 批准号:
    17013094
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    2005
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一本鎖DNAヘアピン構造を認識する複製タンパク質の構造と機能
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  • 批准号:
    03259205
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    1991
  • 资助金额:
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  • 批准号:
    03858052
  • 财政年份:
    1991
  • 资助金额:
    $ 3.33万
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    Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)

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Investigating ubiquitination-regulated cell cycle events underpinning malaria transmission
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  • 批准号:
    MR/Y013174/1
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    $ 3.33万
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    $ 3.33万
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    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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