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染色体複製の多様性と新たな細胞増殖法の開発をめざして:複製開始の分子スイッチCdc7-ASKキナーゼ複合体を中心に

研究報告コード R000000099
掲載日 2002年9月30日
研究者
  • 新井 賢一
研究者所属機関
  • 東京大学医科学研究所基礎医科学大部門染色体制御分野
研究機関
  • 東京大学医科学研究所基礎医科学大部門染色体制御分野
報告名称 染色体複製の多様性と新たな細胞増殖法の開発をめざして:複製開始の分子スイッチCdc7-ASKキナーゼ複合体を中心に
報告概要 染色体複製機構の多様性と新たな細胞増殖法を開発するため,複製開始の分子スイッチCdc7キナーゼ複合体などについて研究を行った。Cdc7-Dbf4の機能的ホモログを分裂酵母(Hsk1-Him1)および動物細胞(Cdc7-ASK)で同定し,その機能が,それぞれの生物種における染色体複製に必須であることを証明した。また、Cdc7キナーゼ複合体の標的と複製開始の分子機構を明らかにした。muCdc7遺伝子の欠損を条件的に誘導できるマウスES(胚性幹)細胞株を樹立し,Cdc7遺伝子がES細胞のDNA複製に必須であることを証明した。また,Dbf4類似活性制御サブユニットに保存されたモチーフによるCdc7キナーゼ活性化の分子機構を明らかにした。さらに停止した複製フォークの認識および組換え依存性のDNA複製に重要な役割を果たしているPriAタンパク質の構造と機能の解析を行った。
研究分野
  • 遺伝子の構造と化学
  • 細胞生理一般
  • 細胞分裂・増殖
関連発表論文 (1)Liu, J., Masuda E.S., Tsuruta L., Arai, N. and Arai, K. (1999) Two Independent Calcineurin-Binding Regions in the N-Terminal Domain of Murine NF-ATx1 Recruit Calcineurin to Murine NFAT-x1. J. Immunol. 162, 4755-4761.
(2)Takeda, T., Ogino, K., Matsui, E., Cho, M-K., Kumagai, H., Miyake, T., Arai, K. and Masai, H. (1999) A Fission yeast gene, him1+/dfp1+, encoding a regulatory subunit for Hsk1 kinase, plays essential roles in S phase initiation as well as in S phase checkpoint control and recovery from DNA damages. Mol. Cell. Biol. 19, 5535-5547.
(3)Kumagai, H., Sato, N., Yamada, M., Mahony, D., Seghezzi, W., Lees, E., Arai, K. and Masai, H. (1999) A novel growth- and cell cycleregulated protein, ASK, activates human Cdc7-related kinase and is essential for G1/S transition in mammalian cells. Mol. Cell. Biol. 19, 5083-5095.
(4)Itoh, T., Liu, R., Yokota, T., Arai, K. and Watanabe, S. (1998) Definition of the role of tyrosine residues of the common β subunit regulating multiple signaling pathways of GM-CSF receptor. Mol. Cell. Biol. 18, 742-752.
(5)Masai, H., and Arai, K. (1997) Frpo, a novel single-stranded DNA promoter for transcription and for primer RNA synthesis of DNA replication. Cell, 89, 897-907
(6)Sato, N., Arai, K. and Masai, H. (1997) Human and Xenopus cDNAs encoding budding yeast Cdc7-related kinases: in vitro phosphorylation of MCM subunits by a putative human homologue of Cdc7. EMBO J. 16, 4340-4351.
(7)Ogino, K. Takeda, T., Matsui, E., Iiyama, H., Taniyama, C., Arai, K., and Masai, H. (2001) "Bipartite binding of a kinase activator activates Cdc7-related kinase essential for S phase." J. Biol. Chem. 276, 31376-31387.
(8)Takeda, T., Ogino, K., Tatebayashi, K. Ikeda, H., Arai, K. and Masai, H. (2001) "Regulation of initiation of DNA replication and maintenance of mitotic chromosome structures during S phase by Hsk1 kinase in the fission yeast. " Mol. Biol. Cell 12, 1257-1274.
(9)Masai, H., Matui, E., You, Z., Ishimi, Y., Tamai, K. and Arai, K. (2000) "Purification and characterization of human Cdc7-ASK kinase complex expressed in insect cells: In vitro phosphorylation of MCM by concerted actions of Cdks and Cdc7 and that of a critical threonine residue of Cdc7 by Cdks." J. Biol. Chem. 275, 29042-29052
(10)Takemoto, N., Kamogawa, Y., Lee, H.J., Kurata, H., Arai, K., O'Garra, A. and Miyatake, S. (2000) Cutting Edge: Chromatin remodeling at the IL-4/IL-13 intergenic regulatory region for Th2-specific cytokine gene cluster. J. Immunol. 165, 6687-6691.
(11)Johnstone, L., Masai, H. and Sugino, A. (1999) "First the Cdk's, now the Ddk's." Trends in Cell Biology 9, 249-252.
(12)Takemoto, M., Koyano-Nakagawa, N., Yokota, T., Arai, N., Miyatake, S. and Arai, K. (1998) Th2 specific DNase I hypersensitive sites in the murine IL-13 and IL-4 intergenic region. Int. Immunol. 10, 1981-5.
研究制度
  • 戦略的基礎研究推進事業、研究領域「生命活動のプログラム」研究代表者 新井 賢一(東京大学医科学研究所基礎医科学大部門染色体制御分野)/科学技術振興事業団
研究報告資料
  • 新井 賢一. 染色体複製の多様性と新たな細胞増殖法の開発をめざして 複製開始の分子スイッチCdc7-ASKキナーゼ複合体を中心に. 戦略的基礎研究推進事業 生命活動のプログラム 第4回 領域シンポジウム 講演予稿集,2000. p. - 0.

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