染色体複製ライセンス化機構の解析-多要素制御系への実験的アプローチ-

染色体复制许可机制分析-多元件控制系统实验方法-

• 批准号: 08J01918
• 负责人: 大出 晃士
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J01918/
• 关键词: 染色体複製; 複製ライセンス化; フィードバック制御; Mcm2-7複合体; Cdt1; geminin; all-or-none; アフリカツメガエル; 双安定性; 複製前複合体

本研究は染色体複製のライセンス化の実体であるMcm2-7複合体の染色体への結合に必要な因子ORC, Cdc6, Cdt1と、その阻害因子gemininの働きを解明することを目的としている。これまでに、ライセンス化阻害がある閾値geminin濃度で急峻に生じるスイッチ型を示し、この際染色体上Cdt1がfociを形成することを見出した。これらの結果から、染色体の近傍に位置する複数のORC-Cdc6-Cdt1複合体が集積し、互いに抑制を強め合うフィードバック効果が生じている可能性を考えた。本年度はこれを検証するために、複合体間での相互作用を空間的に表現する数理モデルを構築した。その結果、隣接した阻害型複合体間が阻害状態を互いに安定化することで、スイッチ型の阻害活性が誘起されることが確かめられた。さらに複合体間相互作用存在下では、阻害型もしくは活性型の同状態の複合体同士が隣接する確率が上昇することが予測された。ライセンス化された複製開始点の分布を実験的に測定した結果、gemininを用いて部分的にライセンス化を阻害した際に、隣接する複製領域間の距離の分布に顕著な変化は認められず、活性型複製開始点が隣接する傾向にあることを示唆する。また生化学的な解析から、gemininは複数のCdt1分子間に相互作用を誘導することが解った。これらの結果からgemininが隣接する複数のORC-Cdc6-Cdt1複合体を協同的に阻害し、それによりスイッチ的なライセンス阻害活性が生じるモデルを提唱した。これまで、厳密なライセンス化阻害には複数の機構による多重な抑制することが必要であると考えられてきたが、今回提唱するモデルは、阻害された染色体領域が相互に抑制効果を増強し合うことで厳密なライセンス化阻害を保証する、新たな戦略を提示するものである。

This study は chromosomes replicate の ラ イ セ ン ス change の be body で あ る Mcm2-7 complex の chromosome へ の に な necessary factor, the ORC Cdc6 and Cdt1 と, そ の resistance against factor geminin の 働 き を interpret す る こ と を purpose と し て い る. こ れ ま で に, ラ イ セ ン ス chemical resistance against が あ る threshold concentration of numerical geminin で strict に his quick じ る ス イ ッ チ type を し, こ の interstate on chromosome Cdt1 が foci を form す る こ と を shows し た. こ れ ら の results か ら, chromosome の close position alongside に す る plural の ORC - Cdc6 - Cdt1 complex が し deposition, mutual い に strong inhibiting を め close う フ ィ ー ド バ ッ ク unseen born fruit が じ て い る possibility を exam え た. Card this year は こ れ を 検 す る た め に, complex で の を interaction space に performance す る mathematical モ デ ル を build し た. そ の results, 隣 し た が resistance against state between resistance against type complex を mutual い に stabilization す る こ と で, ス イ ッ チ type の resistance against active が induced さ れ る こ と が か indeed め ら れ た. さ ら に complex interaction between the presence of で は type, resistance against も し く は activity type の with state の complexes with James が 隣 meet す る probabilistic が rise す る こ と が be さ れ た. ラ イ セ ン ス change さ れ た copy starting point の distribution を be 験 に determination し た results and geminin を with い て part of に ラ イ セ ン ス change を resistance against し た interstate に, 隣 す る の の distance between copy field distribution に 顕 the な variations change は recognize め ら れ ず type, active replication starting point が 隣 meet す る tendency に あ る こ と を in stopping す る. The な analysis of また biochemistry, に ら, and the <s:1> intermolecular に interaction of the <s:1> complex number of <s:1> Cdt1 in geminin を induce する する とが dissociation った. こ れ ら の results か ら geminin が 隣 meet す る plural の ORC - Cdc6 - Cdt1 complex を synergy に resistance against し, そ れ に よ り ス イ ッ チ of な ラ イ セ ン ス resistance against active が raw じ る モ デ ル を mention sing し た. こ れ ま で, 厳 な ラ イ セ ン ス chemical resistance against に は plural の institutions に よ る multiple な inhibit す る こ と が necessary で あ る と exam え ら れ て き た が, today back to sing す る モ デ ル は, resistance against さ れ た genomics が に restrain each other unseen fruit を raised strong し close う こ と で 厳 dense な ラ イ セ ン ス chemical resistance against を guarantee す る, new た な 戦 slightly を prompt す る も の で あ Youdaoplaceholder0.

项目成果

Bistable regulation of origin licensing by geminin with a novel positive feedback pathway

Geminin 具有新颖的正反馈途径对原产地许可的双稳态调节

• 发表时间: 2008
• 作者: Shimmoto;S.;Matsumoto;S.;Hayano;M.;Yokoyama;M.;Noguchi;E.;Russell;P.;Masai;H.;K. Ohde
• 通讯作者: K. Ohde

細胞周期を創る:フィードバックによる自律制御がもたらす堅牢なサイクル

创建细胞周期：通过反馈自主控制带来的稳健循环

• 发表时间: 2011
• 期刊: 実験医学
• 作者: Takaaki Ishii;et. al;島崎信二;島崎信二;Koji L.Ode;大出晃士
• 通讯作者: 大出晃士

Geminin によるライセンス化制御は染色体上で生じる非線形効果により達成される

Geminin 的许可控制是通过染色体上发生的非线性效应来实现的。

• 发表时间: 2009
• 作者: Takaaki Ishii;et. al;島崎信二;島崎信二;Koji L.Ode;大出晃士;大出晃士
• 通讯作者: 大出晃士

Inter-origin cooperativity of geminin action establishes an all-or-none switch for replication origin licensing.

Geminin 行动的源间协作性为复制源许可建立了全有或全无的切换。

• 发表时间: 2011
• 期刊: Gene Cells. 16
• 作者: Ode KL;Fujimoto K;Kubota Y;Takisawa H.
• 通讯作者: Takisawa H.