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脊椎動物未受精卵の分裂停止因子Emi2の活性制御機構の解析

脊椎动物未受精卵有丝分裂阻滞因子Emi2活性调控机制分析

基本信息

批准号：
11J00139
负责人：
迫洸佑
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2013
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J00139/
关键词：
細胞周期 Emi2 APC/C Ube2S Cdk1 PP2A

项目摘要

脊椎動物の未受精卵は第二減数分裂中期(Meta-II)で分裂を停止し、受精を待つ。Meta-II停止を引き起こす因子のエフェクターとして、APC/C (Anaphase promoting complex/cyclosome)抑制能をもつEmi2 (Early mitotic inhibitor 2)が知られている。Emi2は、自身のC末端に存在するRL tailを介してAPC/Cと結合する。本研究は、Emi2の活性化および安定化の分子メカニズムの解明も目的としており、Emi2が結合するAPC/Cサブユニットの特定が非常に重要であると考えられた。その結合の際に、Emi2がAPC/Cの活性化に必要な因子を排除するのではないかと仮定し、前年度の研究を進めた。その結果、RL tai1とアミノ酸配列が非常に酷似したC末端をもつUbe2S (E2ユビキチン結合酵素)がその候補として浮上した。そこで私は、Emi2がAPC/Cと結合する際に、APC/Cの同一サブユニット上でUbe2Sと競合することでMeta-II停止を引き起こしているのではないかと仮説を立て、本年度の研究を行った。まず、Meta-II停止時のツメガエル卵抽出液を用いて、APC/Cの免疫沈降を行った。すると、受精刺激後にEmi2が分解される際に、Ube2SとAPC/Cとの結合がMeta-II停止時に比べ4～5倍に上昇すること、その結合上昇にはEmi2の分解(APC/CからのEmi2の解離)が必須であることが分かった。次に、Rabbit Reticulocyte Lysate (RRL)で発現させたAPC/Cサブユニットを用いた実験から、Emi2およびUbe2SはAPC/CのコアサブユニットであるAPC10と結合することが分かった。以上の結果から、Meta-II停止時において、Emi2はRL tailを介してAPC10と結合しUbe2Sと競合していることが強く示唆された。また、この結果は国際的にも高い評価を受け、平成26年3月17日付けでNature Communications誌に受理され、現在印刷中である。

Vertebrate unfertilized eggs are in the second metaphase of meiosis (Meta-II), and the division is stopped and fertilized. Meta-II stop initiation factor, APC/C (Anaphase promoting complex/cyclosome) inhibition energy, Emi2 (Early mitotic inhibitor 2) are known. Emi2 has a RL tail at its C-terminal and APC/C bonds. In this study, the activation and stabilization of Emi2 were investigated. In the meantime, Emi2 and APC/C activation factors are excluded, and the research in the previous year is progressing. As a result, RL tai1 is very similar to Ube2S (E2), which binds to enzyme. This year's study was conducted on the basis of the results of the study on the integration of APC/C and Emi2. When Meta-II is stopped, it is necessary to use APC/C for immune sedimentation. After fertilization stimulation, Emi2 dissociates, Ube2S and APC/C combine, and when Meta-II stops, it increases 4 - 5 times. In addition, Rabbit Reticulocyte Lysate (RRL) has been implemented in APC/C support terminals, and Emi2 and Ube2S APC/C support terminals can be integrated with APC10. The above results show that when Meta-II is stopped, Emi2 will be stopped. APC10 will be stopped. The results of this review were accepted by the international community. Nature Communications Journal was accepted on March 17, 2016. It is now in print.