細胞周期におけるサイクリン分解制御因子の機能解析

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細胞周期を制御するCDK(サイクリン依存性キナーゼ)は調節サブユニットであるサイクリンの結合と分解によってそのキナーゼ活性が調節されている。M期終了時のCDK不活性化にはユビキチンに依存したサイクリン分解が必要である。本研究では、サイクリンの結合因子として同定されたユビキチン関連蛋白質XDRP1/Dsk2ファミリーの機能解析をとおして、ユビキチン-プロテアソーム蛋白分解経路の分子機構の解析を行なった。アフリカツメガエルのXDRP1は、出芽酵母のDsk2蛋白質のN末端UbLドメインと、C末端UBAドメインを共有するユビキチン関連蛋白質である。解析の結果、XDRP1蛋白質はサイクリンに結合して、サイクリンAの蛋白分解を選択的に阻害した。XDRP1/Dsk2はC末端のUBAドメインを介してポリユビキチン鎖と結合した。また、C末端のUbLドメインを介してプロテアソームと結合した。Dsk2の生育阻止を抑圧するサプレッサーを分離したところ、プロテアソームの調節ユニツトrpn1とコアユニットpre2の変異であった。さらに、dsk2欠損変異によりユビキチン-プロテアソーム経路に依存した蛋白質分解が抑制された。これらの解析結果により、ユビキチン関連蛋白質XDRP1/Dsk2はポリユビキチン化したサイクリンを含む分解蛋白質をユビキチン経路からプロテアソーム経路へリクルートするアダプターとしての調節的役割を持つことが示唆された。