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DNA複製前複合体構築の分子的機序とその異常に応じたクロマチン動態の変化

DNA复制前复合物组装的分子机制以及响应其异常的染色质动力学变化

基本信息

批准号：
18058002
负责人：
多田周右
金额：
$ 3.07万
依托单位：
Tohoku University
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：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18058002/
关键词：
DNA複製 DNA複製前複合体 Cdt1 Cdc6 Mcm複合体 geminin Cdc7 Xenopus卵抽出液無細胞実験系

项目摘要

本研究では、DNA複製前複合体構築に関与するタンパク質の脱制御によるDNA複製の異常について検討することにより、DNA複製制御機構の一端に迫ることを目標とした。Xenopus卵抽出液中に過剰量のCdt1を添加すると再複製が誘発されるが、同時にDNA複製の抑制反応も誘導されることを示した。この抑制反応はgemininの結合によって阻害されるが、DNA複製前複合体構築反応に必要とされる活性以外の機能によって発揮されるものと考えられた。また、このCdt1の作用はcheckpoint機構のようにDNA複製開始を抑制するものではなぐ、DNA複製時の新生鎖伸長反応を抑制することによることが明らかとなった。これらの結果より、Cdt1のDNA複製前複合体構築への活性をモニターしてDNA複製を抑制する機構が細胞内に用意されていることが示唆された。同様の実験により、Cdc6を卵抽出液に添加した際の影響を検討したところ、やはりDNA複製の顕著な抑制が観察された。このDNA複製の抑制は、CDKによるDNA複製開始活性化以前の過程への効果であること、ATM/ATRを経由するcheckpoint機構を介するものではないことを示唆する結果を得た。このとき、Mcm2-7複合体、Cdk2、Cdc7の両kinaseのクロマチン結合は抑制されなかったが、Mcm4のリン酸化が顕著に抑制された。さらに、このときのCdc7のリン酸化も抑止されていることが観察された。しかしながら、同じくDNA複製開始過程でCdc7の基質となると考えられているMcm2のリン酸化には影響は見られなかった。以上より、Cdc6がCdc7 kinase活性を間接的に阻害することによってDNA複製開始を負に制御している可能性が考えられた。

The purpose of this study is to investigate the relationship between the construction of DNA pre-replication complex and the regulation of DNA replication. Xenopus egg extracts contain excess amounts of Cdt1, which can induce replication and inhibit DNA replication. The inhibition of geminin binding is essential for the development of DNA replication complexes. The role of CDT1 is to inhibit the initiation of DNA replication by checkpoint mechanisms, and to inhibit the elongation of DNA by new locks. As a result, Cdt1 DNA prereplicative complex constructs an active, intracellular mechanism for inhibiting DNA replication. The effect of CdC6 on DNA replication was investigated. The process of DNA replication inhibition, CDK activation, and ATM/ATR activation is described below. Mcm2 -7 complex, Cdk2, Cdc7 kinase binding inhibition, Mcm4 kinase binding inhibition In the evening, the first two days of the month, the first two days of the month, the second three days of the month, the third day of the month, the fourth day of the month. DNA replication starts with Cdc7 and Mcm2. The possibility of indirect inhibition of Cdc6 and Cdc7 kinase activity is examined.