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

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cdc2キナーゼ(p34^<cdc2>とサイクリンBの複合体)は分裂中期促進因子(MPF)の本体で、M期に活性化されるセリン/スレオニンキナーゼ活性をもつ。cdc2キナーゼはM期に際して、染色体凝縮、核膜崩壊、分裂装置の形成など様々なM期の事象を引起す。本研究では微小管との関連に注目し、HeLa細胞を用いて(1)cdc2キナーゼが紡錘体に集積する仕組みと(2)cdc2キナーゼによる微小管ダイナミクスの制御機構について研究を行った。その結果(1)については、cdc2キナーゼはHeLa細胞の主要な微小管結合蛋白質であるMAP4のPro-rich部位を介して微小管と結合していること、そして、その結合はサイクリンBが担っていること等がin vitroの共沈実験及びGST-サイクリンBを用いた実験から示された。この結果は抗MAP4,抗サイクリンB抗体を用いた培養細胞の蛍光染色から、in vivoでも確認された。cdc2キナーゼは微小管脱重合試薬であるノコダゾールによる処理や、界面活性剤処理に対してMAP4と同じ挙動を示した。(2)については、cdc2キナーゼはMAP4をリン酸化できること、リン酸化されたMAP4は微小管安定化能が低下しており、それは微小管の脱重合相を重合相へと変換させるrescue頻度の減少によるものであることが示された。cdc2キナーゼと微小管との結合様式が明らかにされたこと、及び、MAP4の微小管ダイナミクスにおける役割や、リン酸化の影響についての結果も初めてのものである。しかし、in vivoでのリン酸化についてはまだ明かでない点も残されており、今後はin vivoでの役割に留意して研究を進めていきたいと考えている。