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タマ ネ ギのcyclindependentkinaseの{サf究

タ マ ネ ギ のcyclindependentkinaseの

研 究

峰

雪

芳

宣

・ 西

沢

玄

(広島大学大学院理学研究科)

1.は

じ め

備帯 が狭 くなって成熟 した分裂準備帯 に なる二 っにの素 過程 に分 かれ てお り,前 者の過程 で分 裂面 のタマネ ギ,ネ ギ,ニ ラ,ニ ンニク等 ネギ属 の植

方 向が細胞 に固定 され,後 者で最 終的な分 裂面挿

物 には独特 の香 りを持 つ ものが 多 く,食 卓 に欠か入位 置が決 定す る と考 えられて いる(図8参せ ない食物 が多 い。 これ らの食 物の 品質 と生 産性

この位置 に貯 えられた因 子は,細 胞分裂 の最後 で照)。

の 向上の 手段 として,植 物の形 態形成 に重 要な遺細胞 板の端 を この位置 に誘 導す る過程 と,そ の後伝 子を使 って,植 物 の形 や成長 の制御 を行 う方法の細 胞板 の成熟過 程に働 くと考 え られ てい る。 そが 考 えられ る。植 物 の形や成長 制御 には,発 生初の ため,ど の ように して分裂準備 帯の微 小管 が正期 に個々 の細 胞 の分 裂 が いっ(時 期)ど の 方 向

しい位置 に並ぶ のか その分子機構 を解析 す るこ と(位置)に 行わ れ るかが 重要 で あるが,そ の分子が 高等植 物の分裂 面挿入 位置決 定機構解 析の重 要

機 構 はまだ あま り分 か って いない。 もし,細 胞分

な鍵 となって いる1)。

裂 面の位 置 と分裂時期 制御 の分子機 構が 分かれ ば,
それ らの遺伝 子 を人 為的 に制 御す る ことに よって,

Cyclindependentkinase(cdk)は

真 核生 物に普遍 的に存在 し,細 胞周期 の進行制 御 に重 要 な

ネギ属 の植物 の増殖 を制御 で きる可能性 があ る。

タ ンパ ク質 で あ る。 最 初 に 見 つ か っ たcdc2

そ こで,本 研 究で は増殖制御 に最 も重要 と思 われ

kinase(=cdk1)はcyclinBとるcyclindependentkinaseにに活 性化 し分裂 期 促進 因子(MPF)と

注 目 して,こ の分

子 と分 裂面 の位置制 御 との関連 につい て調べ た。
物 のcyclindependentkinaseとして 染色体の凝 縮,核 膜 崩壊 等を誘 導す る。 ヒ トで はcdk
はcdc2以2.植結 合 してG2期

外 にもた くさん知 られて お り,各 々 異分裂面

な るcyclinと 結合 してG1/Sまた はG2/M期のの位置 制御移行 を制御 してい る と考 え られ ている。 高等植 物
核 分裂 中の星状体 を人 為的 に細胞 内を移動 させで も数種 類 のcdkが 存 在 す るこ とが い くつか のると,分 裂 面挿入 位置(く び れの位置)が 変位す

植物 で明 らか にな ってい る2)。このcdkが 高等 植る動物細胞 と異 な り,植 物細胞 で は分裂面 の挿入

物 の分裂準 備帯 に局在 する ことか ら,cdkは

位 置 は核 分裂前 に既 に決定 されて いる。高 等植物

分 裂の誘 導だ けでは な く,細 胞 分裂面 の制御 に もの 体細胞 分裂 で は,G2期

か ら分 裂前期 に微 小管

関 与 してい る と考 え られ るよ うにな った3)。しかが 将来細 胞板 が親の細 胞壁 と接続 する場所 に,帯し,分 裂 準 備帯 に は何 種類 の異 な るcdkが 存 在

細胞

状 に配 向 した構 造が 出現す る。 この構造 を分裂準し,そ れ ぞれが 分裂準 備帯形 成の どの時期 に どの

備 帯(preprophaseband)と様 な形 で働い てい るのか について は,あ ま り分か

呼ぶ 。分裂 準備帯

形 成過程 は,細 胞の極 性 に従 って 幅広 く微 小管 が配 向す る(幅 広分裂準 備帯)過 程 と,幅 広分裂 準って いない。
Cdc2kinaseにはPSTAIR配

列 と呼 ばれて い

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浦上 財 団研 究報 告 書Vol.8(2000)

る配列(図1中

央部 の配列)が あ る。 この部分 は,

分裂準 備帯 に局在す る ことを示唆 する。 しか し,

高等植 物か ら ヒ トまで,現 在知 られて いるすべ て実際,染 色 した像 を比 較す る と,我 々の方 法で もの真核 生物 のcdc2が共 通 に持 って い る配 列で あ

タマ ネギ等ネ ギ属の植 物 に比 べ,ト ウモ ロコ シで外 のcdkの 中 にも この配列 を

はcdkの 分裂 準 備帯 へ の局在 の は っ き りと しなる。 また,cdc2以

保存 してい る もの が多 数 あ るので,こ の部 位 をい ものが 多 く,分 裂準 備帯 にcdkが 特 異 的 に局認識す る抗体(PSTAIR抗在 して いるの か どうか判 定の難 しいものが 多か っ体)は,cdc2とそのホ モ ロ グ の 解 析 に 有 効 な 抗 体 で あ る。 我々 はた。 これ は,固 定,染 色過 程 で トウモ ロ コ シの

PSTAIR抗PSTAIR抗体 を使 って,最 初 にタ マネ ギの 分裂

準 備帯 にcdc2のホモ ログが局在 す る ことを示 した3)。そ の 後Colasantiら4)がcdc2kinaseに

トウ モ ロ コ シ の特 異的 な抗 体 を 使 って,ト ウ モ

ロコ シの分 裂 準備 帯 にcdc2kinaseが体 で認識 され る分 子 が不 安定 な可 能

性 が 考 え ら れ る。 ま た,我 々 の 観 察 で は,
PSTAIR抗体 で認識 で き る分 裂準 備帯 の 中 に は

前期 の初期 の もの も含 まれて いた ことか ら(1)の可局在する能性 も否 定で きな か った6)。そこで,上 記 の可 能

こ とを再確 認 した。 しか し,こ の二 つの報告 に は性 の(1),(2)のどちらが正 しいか をは っき りさせる

大 きな違 いがあ った(図8参た めに,タ マネ ギのcdc2を

我 々のPSTAIR抗PSTAIR抗G2期

照)。

体 を 使 っ た 実 験 で は,体 で分裂 準備 帯 が検 出で き る時期 はの途 中か ら前 期 の終わ りまでの広 い時期 であ ったの に対 し,Colasantiらの トウモ ロコ シの体 とPSTAIR抗特 異的 に認識 す る抗体 を使 っ てタマ ネギ の分裂 準備

帯の検 出率 の比較 する ことを考 えた。 しか し,タマネ ギのcdc2遺伝子 について報 告 がなか った。

そ こで,ま ず,タ マ ネギのcdc2遺伝 子 を同定 し,

実験 では,前 期の10%し か検出 で きな かった。 そそれ に特 異的 な抗体 を作製 し,そ れ を使 って比較の後 のMewsら5)の検 討す る ことに した。

研 究か ら,こ のcdc2抗体で検出 でき る トウモ ロコ シの10%の 前期 は,前 期 の後半 である こ とが示 唆 され た。 この差異 の原因 として考 え られ るこ とは,(1)PSTAIR抗体 がcdc

3.タ

マネ ギcdc2に特異 的な抗体 の作製

我々 は,本 研 究 を開 始 す る前 に,RT‑PCR法

2以 外の分 裂準備 帯 に局 在す るcdkも 認識 して いを使 ってタ マネ ギ実生 のmRNAかる可能 性 と,(2)タ マネ ギに比 ベ トウ モロ コ シの

モログ を取 る こ とに成功 し,そ の全長 の塩基 配列方が固 定,染 色が 難 し く,Colasantiらの 固定,

らcdc2の

ホも明 らか に して い る。 この遺 伝 子(こ れ を以 下

染 色の方 法 に問題 が あった可 能性 であ る。 実際,

onicdc2と

報 告 されて い る我々 の論文3)の 写真 とColasantiの植 物のcdc2のら4)の写真 とで は,明 らか に見 え方 に差 が あ り,

ロジーが ある ことが分か った。塩 基配列 か ら予 想呼ぶ)か ら推定 した ア ミノ酸配 列 は他
ア ミノ酸配列 と非 常 に高 い ホモ

これは(2)の可能性 を強 く示唆 した。 そ こで,我 々され る この遺 伝子産 物 はタバ コのcdc2とはPSTAIR抗の,ト ウモ ロ コシのcdc2とは約85%の ホモ ロジ

様 々な植物 につ いて,タ マネ ギ と同 じ固定,染 色ーが あ るこ とか ら
,onicdc2はタマ ネギ のcdc2を行 い,前 期 の分裂 準備帯 の検 出率 を比 較 した とkinaseで ある と考 え られる。cdc2のころ,ト ウモロ コシで も前期の約 半分 の分裂準 備

端側 は種間 によ る違 いは あま りな いの に対 し,C

帯 を 検 出 で き る こ と が 分 か っ た。 こ れ は

端 側が比 較的種 に よる違い が見 られ るの で,C端Colasantiら が 指摘 した より も広 い時期 にcdkがに近い部 分の18個 の ア ミノ酸 の配列 に対す る合成

体 を使 って,ト ウモ ロ コシ を含 む

約90%

遺伝 子のNタマ ネギ のcyclindependentkinaseの

図10nicdc2遺伝子から予測され るタマネギcdc2kinaseタ

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研究

ンパク質の構造と使用可能な抗体の認識部位。

ペ プチ ドを作製 し,そ れ を抗 原 としてウサ ギのポ

その結果,PSTAIR抗リク ロー ル抗体 を作製 した。 図1は,タのバ ン ドが検 出で きるの に対 し,onicdc2抗

cdc2の

マ ネギの

ア ミノ酸 配列 と現在 使 ってい る抗体名 とその認 識 部位 を示 して い る。Onicdc2抗体 が,

この抗 体 の性 質 を調 べ るため に,播 種後4日 目
部 分 の粗抽 出物 を使 って,ウ エスタ ンブロ ッ トを行 った(図2)。
Onicdc2抗

傍 に二 っ体では二 つのバ ン ドのうち上側 の1本 を特異的 に検 出
で きる ことが分か った。 また,こ のバ ン ドは,あらか じめ抗 原ペ プチ ドを4℃ で一 晩反応 させて お

今 回作製 した抗 体で ある。

のタマ ネギ実 生の根端2mmの体 で は340kD近体 は,そ の ま ま使 う と幾 つか の非

特 異的 なバ ン ドも認識 した ので,使 用前 にあ らか
じめ抗 原 を使 って精製 した もの を実験 に使 用 した。

いたonicdc2抗体で は検 出 で きない こ とか ら,

onicdc2抗 体 は,こ の1本 のバ ン ドを特異 的 に認識 して いる と考 え られ た。
4.タ

マネ ギcdc2の根端分裂 組織の分裂 準備帯 への局在 時期の決 定
今 回作製 したonicdc2抗体 が どの時 期 の分 裂

準 備帯 を認識す るか調 べるた め,播 種 後4日 目のタマ ネギ実生 の根端 を使 って,onicdc2抗体 と反応 す る分 子 の 細 胞 内 局 在 を調 べ た。 こ の 時,
Hoechest33258で核 を染 色 し,核 の状 態 も判 断で きる様 にした。明 らかに分 裂準備帯 が存 在す ると思 われ る細胞 で,分 裂準備 帯の所 と思わ れる場
所 に強 い正 の シグナル が検 出で きた(図3)ことか ら,こ の抗体 は間接 蛍光抗 体法 の実験 に使用 できる抗 体で ある ことが分か った。 そこで まず,前期の細 胞の どの くらいの細 胞の分裂 準備帯 が検 出
で き るか を 調 べ る た め,チ ュー ブ リ ン抗 体,
PSTAIR抗
図2ウ エス タンブロッ ト法によ るonicdc2抗 体 と反応するタマネギ根端粗抽出液中のポ リペプチ ドの検出。(a庵
気泳動 したタマネギ根端粗抽 出液のPonceauSによる染色。(b)PSTAIR抗 体 を使 用 した結 果。(c)精製 したonic.
dc2抗 体を使用した結果。(d)精製 したonicdc2抗 体をあらか じめ冷蔵庫で一晩過剰量の抗原ペプチ ドと反応 させた
もの を使った結果。左端の数字はマーカーとして使 ったタ
ンパ ク質の分子量を示す。下の黒い線はフロン トラインである。

体,onicdc2抗体 での検 出率 の比 較を行 っ た 。そ の 結 果,チュー ブ リン抗体 とPSTAIR抗体で は約90%の 前期 分 裂準 備 帯 を認

識 で きた のに対 し,onicdc2抗体 では20%の 分 裂

準 備帯 しか認 識で きなか った(表1)。

この こ とか ら,タ マネ ギ根端 の分 裂準 備帯 に は,cdc2以
外 のPSTAIR抗体が 認識 で きる分子 が存 在 す る44

浦 ヒ財 団 研究 報告;書Vol.8(2000)
表lDifferenceofthedetectabilltyofp!'epl'ophasebands(PPBs)inprophasecellsbydifferentantibodies.

AIIvaluesrepresentthemean=standarderrorofthemean(S.E.AIJ.
、Velch'stestwasusedtocon1Paredifferences.牟Significantly
differltfromanti‑PSTAIR(pく0.Ol)."Significantlydiffer・
elltfl'0111anti‑onicdc2(Pく0.Ol).

て2倍 にな る ことか ら,ト ウモロ コシのcdc2は,タマ ネギ に比 べ固定,染 色 過程で 不安定 にな る可能性 が再確認 で きた。
次 に,タ マネ ギのcdc2が
図3間

分 裂準 備帯 の どの時

接 蛍 光 抗 体 法 に よ る タマ ネギ 根 端 の 前 期 細 胞 の 染

色.し へ精 製 し たonicdc2にに よるDNAの期 に局 在 す るか 決 定 す る ため に,前 期 のHoe‑

よ る 染 色 。B)Iloechest33258

染 色。 ス ケー ル は10μm,

chest33258に
こ と が 強 く 示 唆 さ れ た 。 ま た,こColasantiらの タ マ ネ ギ のcdc2のの 検 出 率 は
結 果aと

比 べ

よる核 の染 色像 を,染 色 体 の凝 集

度合 いで,分 裂前期 の初期,中 間期,後 期 の3つに分 け,onicdc2抗体 で検 出され た分裂準 備帯 を

図4細胞 周 期 に お け る タ マ ネ キ 根 端 分 裂 組 織 の 核 の状 態 の 変 化 、Hoechest

33258て

染 色 した1象 、 左 ヒか ら,問{鯛(d>.分・宴岩狗鄭斤菱瑠」(e),ラ分 裂 終 期(h).文

期(a),分

裂前 期 初 期(b.c),分

準 備 帯 が 存 在 む る時 期 て あ る

裂 前 期 【li間♪裂 前f}明と 面∫中 其
月のま寛界臥¥期(f).ラ}裂!E}「

才:が 網 か け にな っ てい る時 期 か,onicdc抗其月(g),

体て染まる分裂タマ ネギ のcyclindependentkinascの研究

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図6様 々な濃度 のスタウロスホ リン2時 間処理 の前期細胞の分裂準備帯への影響。に1)前 期細胞 中で幅の狭 い微
小管帯 を持 ってい る細胞の割合。(●)前 期細胞中 で微 小
管帯 と認められない微小管分布をしている細胞の割合。各
点 とその上下の縦棒 は3回 の異なるサンプルから得た平均
値 と標準誤差を示している.

期 の分裂準 備帯 に局在 して何か を して いる ことを示 唆す る。 この時 期 は分 裂準備帯 の幅が 狭 くな る
図5チ ュー プリン抗体 による間接蛍光染色像(A,C,E)とHoechest33258に よる核染 色像(B,D,F)。 核染色像から,こ れ らの細胞はすべて前期 の細 胞である ことが分かる。(A)と(B),(C)と(D),(E)と(F)はそ れ ぞれ同じ細 胞である。(A),(B)コン トロール細胞の成熟 した
分 裂 準 備 帯。微 小 管 帯 が 狭 い。(C),(D)5mM6‑
dimethylaminopurineを1時間処理した細胞。微小管 が細胞表層全体に広が り,微 小管帯 の境界が判定できない。
(E),(F)60μMス
タウロ スポリンを2時 間処理 した細胞。幅広 い微小管帯が見える。 スケールは10μm。

時 期 に当 た る。 なん らか の形 で この 未 知 のcdkが 分裂準備 帯の形 成過程 に関与 してい るので あれば,cdkの

活 性 を阻害す るよ うな阻害剤 を使 えば,

分裂 準備帯 にな ん らか の影響が 出る可能 性が考 えられ る。
我々 は以 前,シ クロヘキ シ ミドで この時期 タ ン
パ ク質合成 を抑制 す る と分裂準備 帯の幅 が狭 くな

持 っ細胞 は どの時期 の核 を持 つか調 べた と ころ,らな いこ とを見つ け てい る7)。これ は,タ ンパ ク

分 裂前期 の中 間期か ら後期 の もの であ るこ とが分質 合成 を止 め るこ とで,こ の時期 新 し く合成 されか った(図4d,e)。

るはず のcyclinが 合成 されず,cdkの 活 性が抑 制

しか し,分 裂 前期 の最 終段 階で,核 膜 が崩壊 す る直前の 分裂準備 帯 には存在 しされた と も解釈 で きる。そ こで,キ ナーゼ の阻害ない こ とが分 か った(図4f)。

剤 で同様 の現象 が見 られるか どうか調 べた。 まず,
一 般 的 な阻 害剤 と して
,6‑dimethylaminopur‑

5.キ

ナ ーゼ阻害剤 ス タウ ロスポ リンによ る

前 期微小 管帯の ほ ぐれ 誘導ってお り,明 らか に微 小管帯 の微小管 の一 本一本

前 章 の結 果か ら,前 期 の 初 期 に は,PSTAIR
抗 体 とは反応 するが,onicdc2とは反応 しな い分子が分裂 準備帯 に局 在 してい るこ とが考 え られ る。
この結 果 は,cdc2とineを 使 う と前期 の細 胞で は表層 に微小 管が 広がは異な るcdkが 分裂 前期初がほ ぐれて いる こ とが 分か った(図5c)。

そ こで,

今 回他 のキナ ーゼ阻害 剤 として,ス タウ ロスポ リ
ンの影響 につ いて調 べた。
図6は 様々 な濃度 のス タウロス ポ リンを2時 間

46

浦上 財 団研 究報 告 書VoL8(2000)

処理 した時 のタマ ネギ根端 の前期 細胞 にお ける分
裂準 備帯の様 子 を調 べた もので ある。 シク ロヘキ
シミ ドの時 と同様,成 熟 した幅 の狭 い分 裂準備 帯を持 つ細胞 が減 ってい くこ とが分 か った。 しか し,6‑dimethylaminopurineの

時 の様 に完全 に分 裂

準備 帯 とはい えない微小 管配列 にな るもの は少なか った(図6黒丸)。多 くの 前期 の細胞 は幅 の広い分 裂準備帯 を持 って いた(図5E)。

実際 この分

裂準 備帯 の幅 を各濃度 のス タウロス ポ リン処 理で比較 す ると,濃 度 が濃 くな るに従 って,微 小 管帯の幅 が広 くなる ことが分 か った(図7)。

これ は,スタウ ロスポ リンで前期 の微小 管帯 がほ ぐれ てい
くこ とを示 唆す るが,ス タ ウロスポ リンに よる微
小管 帯の ほ ぐれ は,シ クロヘ キシ ミ ドよ りは大 きく,6‑dimethylaminopurineよりは小 さい と考

えられ る。
図7様 々な濃度のスタウロスポ リン2時 間処理の前期細胞の分裂準備帯の幅 への影響。横軸は微小管帯の幅 を,縦軸 は前期の 細胞数 を示 す。濃 度は(A)0対 照,(B)2.0
μM,(0)40μM,(D)60μM,(E)60μMで

ある。

6.お

わ り に

図8は 植物 のcdkと分裂 準備 帯 の関 係 に つ い

図8分 裂準備帯の形成,消 失過程 とそれに関与 する分子。G1期 か らS期 は,微 小管は細胞表層面全体に平行に並んでい る(間 期表層微小管)が,G2期になると幅 は広 いが帯状 に配向す る(幅 広分裂準備帯)。やがて,微小管帯の幅は狭まり成熟 した分裂準備帯 になる。 この過程は,ア クチン毒のサイ トカラシンが阻害する部位とタンパ ク質合成阻害剤のシクロヘキシ ミドやキナーゼ阻害剤の6‑dimethylaminopurineや スタウロスポリンで阻害 される部位が存在する。成熟 した分裂準備帯が形成 された後,二 極性の紡錘体が形成され る。やがて,分 裂
準備帯 と核膜の崩壊 が起 こり,細 胞は前中期 に入 ってい く。この過程 まで活性化 したMPFで 促進され,キ ナー
ゼ阻害剤で抑制される。図中下の3本 の棒の中の網 かけ部 分は,3種 類のcdk関 連抗体で分裂準備帯 が染色できる時期を示している。

タ マネ ギ のcyclindependentkinaseの研究て今 回の結 果 と今 まで に明 らか にな ってい るこ と文を まとめた もので あ る。今 回 タマネギ を使用す る1)Mineyuki,Y.(1999)Thepreprophasebandof

47

献microtubules:Itsfunctionasacytokineticapparatus

ことに よ り,ト ウモ ロ コシ であ い まい で あ った

inhigherplants.Inter.Rev.Cytol.,187:1‑49.

cdc2が 分 裂準 備帯形 成 の どの時 期 に分裂 準備 帯

2)Mironov,V.,L.DeVeylder,M.VanMontaguandに局在 す るか判 明 した。 その結 果,cdc2はD.Inze(1999)Cyclin‑dependentkinaseandcelldivi‑

前期の後半 に局在 す るこ とが 明 らか にな った。ム ラサ

sioninplants‑Thenexus.PlantCell,11:509‑521.
3)Mineyuki,Y.,M.YamashitaandY.Nagahama

キ ツユ クサ の雄 しべの毛 の分裂 では,前 期 細胞 に
活性 型 のcyclinB‑cdc2複合 体(MPF)を注入

す ると微 小 管帯の崩 壊が誘 導で き る8)のに対 し,
この時期 キ ナーゼ の阻害剤 を与 える と前 中期へ の(1991)P34CdC2kinasehomologueinthepreprophaseband.Protoplasma,162:182‑186.
4)Colasanti,J.,S.‑O.Cho,S.WickandV.Sundaresan(1993)Localizationofthefunctionalp34cdc2homologof
maizeinroottipandstomatalcomplexcells:Associ‑

移行が 阻害 され分裂 準備帯 を持 った細胞 の数が増
え る9)。こ のこ とか ら,cdc2は前期 の最終 段階 で分裂準 備帯 の崩壊 に関与 してい る と考 えられ る。

tionwithpredicteddivisionsites.PlantCell,5:1101‑
1111.
5)Mews,M.,F.J.Sek,R.Moore,D.Volkmann,B
S.GunningandP.C.L.John(1997)Mitoticcyclin

しか し,今 回の最終段 階 では微小 管 よ り前 にcdc
2が 分裂準 備帯 か ら離れ る という結果 は何 を意 味
して いるの か,今 後 検討が 必要で ある。
一方

distributionduringmaizecelldivision:lmplications
forthesequencediversityandfunctionofcyclinsin
plants.Protoplasma,200:128‑145.
6)Mineyuki,Y.,H.Aioi,M.YamashitaandY.Naga‑,本 研 究で は分裂準 備帯の形 成の早 い時期(前期 の 前 半)にもPSTAIR抗体 と反応す る

hama(1996)Acomparativestudyonstainabilityof
preprophasebandb5‑thePSTAIRantibody.J.Plant

cdc2以 外 の分子 が存 在す る ことが分 か った。 キRes.,109:193‑200.

ナーゼ 阻害剤 やタ ンパク質 合成阻害 剤で この時期

7)Nogami,A.,T.Suzaki,Y.Shigemaka,Y.Naga‑

分裂準備 帯 の微 小管帯 が ほ ぐれ るこ とか ら,こ のKamaandY.Mineyuki(1996)Effectsofcycloheximide
onpreprophasebandsandprophasespindlesinonion

未知 のcdkは 分 裂準 備帯 の 微小 管 を束 ね るの に関与 してい る可能 性が考 えられ る。 この新 しい 分子の実体 とその分子機 構の解 明が次 の課題 であ る。

(AlliumcepaLJroottipcells.Protoslasma,192:109‑
121.
8)Hush,J.M.,L.Wu,P.C.L.John,L.H.Heplerand
P.K.Hepler(1996)Plantmitoticpromotingfactor
disassemblesthemicrotubulepreprophasebandsand

最後 に本研 究を実施 す るにあた り,研 究助成金を賜 りま した浦 上食 品 ・食 文化振興 財団 な らび に関係各位 の皆様 に心 よ りお 礼申 し上 げ ます。 また,

theprophaseprogressioninTradescantia.CellBiol.
Internat.,20:275‑287.
9)Katsuta,J.andH.Shibaoka(1992)Inhibitionby
kinaseinhibitorsofthedevelopmentandthedis‑

本実験 に用 いた抗体 の作製 と精製 に関 して協力 い
ただい た姫路工 業大学 理学部 の横 田悦男博 士,阻appearanceofthepreprophasebandofmicrotubules
intobaccoBr‑2cells.J.CellSci.,103:397‑405.

害剤の 実験 に協 力 していた だいた広 島大学 大学 院
理学研 究科卒業 生野 上暁子 さん,及 びcdc2遺伝

報告文献
1)Nogami,A.andY.Mineyuki(1999)Looseningof

子に関 して様 々な助 言 と協 力を していた だいた 広
島大学大 学院理 学研 究科森 川弘道教 授 と五 島直樹
助 教授 に感謝 いた します。

apreprophasebandofmicrotubulesinon量on(、411ium
cepaLJroottipcellsbykinaseinhibitors.CellStruct.
Funct.,24:419‑424.

.E.

48

URAKAMIFOUNDATIONMEMOIRSVol.8(2000)

Studiesoncyclindependentkinasesofonion(AlliumcepaL)
YoshinobuMineyukiandTakashiNishizawa(GraduateSchoolofScience,HiroshimaUniversity)

Preprophasebands(PPBs)arethoughttobeinvolvedinthedivisionsitedetermi‑
nationinhigherplants.Althoughcyclindependentkinases(cdks)areknowntobein
PPBs,whentheyareaccumulatedatthePPBsiteduringPPBdevelopmentisnotclear.
Inthepresentstudy,weexaminedthetimingofthelocalizationofcdc2kinaseinPPBs
usingonionroottipcells.Weproducedanantibodyagainstasyntheticpeptidethatis
specifictoGterminalregionofonioncdc2(=cdk1).Immunoblotanalysisofonion
roottipsshowedthatthisantibody(anti‑onicdc2antibody)crossreactswithoneof
twobandsdetectedbyanti‑PsTAIRantibody,theantibodythatdetectswell‑conserved
regionofcdc2kinaseandsomeothercdks.Immunofluorescencemicroscopyshowed
thatalthoughmostPPBsinprophasecellscouldbedetectedbyanti‑PSTAIRantibody,only20%ofprophasePPBsweredetectablebyanti‑onicdc2antibody.AlthoughPPBs
inearlyprophasecellscouldbedetectedbyanti‑PSTAIRantibody,thesemoleculesdid
notcrossreactwiththeanti‑onicdc2antibody.ThissuggeststhatcdksinPPBsinearlyprophasemaynotbethecdc2kinase.Asthenarrowingofmicrotubulebandsoccurs
inearlyprophase,weexaminedtheeffectsofgeneralkinaseinhibitor,staurosporine,onprophasePPBs.Inthepresenceofstaurosporine,thewidthofprophasePPBsbecame
broad.Thisresultclearlysuggeststhatstaurosporineinducesthelooseningofprophasemicrotubulebands.Furtherstudieswillbenecessarytoidentifycdksthatlocatedin
PPBsinearlyprophaseandthatmayinvolvedinthebundlingofmicrotubulesduring
PPBdevelopment.