シロイヌナズナの細胞周期を制御する因子群の解析

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本研究では、シロイヌナズナの培養細胞を用いて、細胞周期制御の分子メカニズムを解明している。まず、RNAポリメラーゼIIの最大サブユニットのC末端に存在する反復配列(CTD)がサイクリン依存性キナーゼ(Cdk)によって強くリン酸化されることを利用して、各種クロマトグラフィーを組み合わせてCTDキナーゼ複合体をできるだけ完全な形で精製することを試みた。その結果、イオン交換クロマトグラフィーとゲル濾過を組み合わせることによりG1サイクリンとG2サイクリンに依存するキナーゼ活性を分離することに成功した。これを利用して、G1サイクリンを含むCTDキナーゼ活性を酵母のp13^<sucl>蛋白質を基質にしたアフィニティークロマトグラフィーによって精製した結果、その活性は低い塩濃度で溶出され、酵母のp13^<sucl>蛋白質と親和性の高いCdc2とは異なる画分に回収されることが明らかになった。これらの結果から、CTDキナーゼはCdc2とは異なるサイクリン依存性キナーゼによってリン酸化されるものと考えられた。動物や酵母では、CTDがサイクリン依存性キナーゼの活性化キナーゼ(CAK)によってリン酸化されるという報告がある。そこで、酵母の温度感受性変異株を用いてCAKのスクリーニングを試みたところ、シロイヌナズナのcDNAライブラリーより温度感受性を相補する遺伝子が単離された。したがって、植物にもCAKの機能を担う因子が存在し、それがCdc2の活性化を通じて細胞分裂の活性化に重要な役割を果たしている可能性が示唆された。