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細胞周期とその調節

細胞周期とその調節. M 期の細胞と間期の細胞の融合実験（ほ乳類） Johnson and Rao, 1970. G1. M. S. M. M. G2. 染色体の凝縮＝有糸分裂期. 結論： M 期を誘起する因子が細胞内に存在する. 卵成熟促進因子 (MPF: maturation promoting factor) の発見. Masui & Market, 1971. 細胞分裂周期関連遺伝子の同定 分裂酵母 ( Schizosaccharomyces ) における実験. CDC2. CDC2. 細胞分裂の進行に必要な遺伝子： S 期の開始　 cdc2

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細胞周期とその調節

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Presentation Transcript

  1. 細胞周期とその調節

  2. M期の細胞と間期の細胞の融合実験（ほ乳類）M期の細胞と間期の細胞の融合実験（ほ乳類） Johnson and Rao, 1970 G1 M S M M G2 染色体の凝縮＝有糸分裂期 結論：M期を誘起する因子が細胞内に存在する

  3. 卵成熟促進因子(MPF: maturation promoting factor)の発見 Masui & Market, 1971

  4. 細胞分裂周期関連遺伝子の同定 分裂酵母(Schizosaccharomyces)における実験 CDC2 CDC2 細胞分裂の進行に必要な遺伝子：S期の開始　cdc2 M期の開始 cdc2 それ以外に数十の遺伝子が同定された Pringle ら, Hartwellら1974 -1991

  5. S 期 M 期 S 期 M 期 卵 受 精 S 期 M 期 S 期 M 期 S 期 M 期 t サイクリンの発見 ウニ・ホッキ貝の実験 Huntら1992 細胞周期に従って増減をくり返すタンパク質　（MW 50kd)=サイクリンA, Bと命名

  6. ４つの独立した研究の統合 • ホ乳類における細胞融合実験 細胞内のM期誘起因子の発見 ・カエル・ヒトデにおける卵成熟実験 細胞内の卵成熟促進因子が細胞外からの成熟刺激 因子によって誘導される • 分裂酵母の分裂に伴う遺伝子発現の研究 S期やM期の進行に必要なCDC遺伝子の同定 • ウニ・ホッキ貝の発生過程におけるタンパク合成の研究 S期M期の進行につれて増減をくり返すタンパク質の発見

  7. 統合できた背景 MPFは、ほ乳類の卵だけでなく体細胞にも作用した。 MPFは動物間で互換性があった。 CDC遺伝子に相同な遺伝子がヒトにも存在した。 サイクリンをカエル卵に注射するとMPFの作用が得られた。

  8. カエルMPFタンパクの同定( Lohkaら 1988) CDC2とサイクリンBからなる 2量体タンパク 分子量80 kd(CDC 34kd Cyclin 46 kd) 機能：タンパク質リン酸化酵素 CDC2が触媒ドメイン サイクリンが調節ドメイン サイクリンが結合することで作用するので サイクリン依存性キナーゼ Cyclin dependent kinase (CDK)という

  9. 分裂酵母の実験で謎だったこと同じ分子CDC2がS期M期の双方を進行させるメカニズム分裂酵母の実験で謎だったこと同じ分子CDC2がS期M期の双方を進行させるメカニズム • MPFの同定結果からの推論 • CDC2にくっつく調節ドメインが変わるのではないか？ • G1サイクリンとMサイクリンの発見

  10. G1サイクリンとMサイクリンの発見 Murrayら1991

  11. 周期進行阻害因子の発見 CDK阻害因子　CDK Inhibitor, CKI CKI: p15, p16, p21, p27が同定された

  12. 周期のチェックポイント 染色体は 赤道面に並んでいるか DNA複製が 完了しているか 増殖条件が整っているか

  13. 細胞周期制御システム １.進行を遂行する分子CDC, Cyclin, CKI ２.正確さをチェックするチェックポイントコントロール

  14. G１ G２ M DNA損傷 DNA複製異常 紡錘体形成異常 Rad 9発現 p53発現 Mad 2発現 Chk 1,2発現 CKI (p21) 発現 APC発現 cd 25　発現 アポトーシスの誘導

  15. システムの異常 • 異常な増殖 　　　無制限の増殖 　　　染色体に異常のある細胞の増殖 • 最終的には癌化の昂進

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