栄養芽細胞の巨大細胞におけるサイクリン依存性キナーゼ阻害剤p57（KIP2）の周期的な発現は、内協同体のG2様ギャップ相を定義します

Undoreduplicationは、介在する有糸分裂がない場合にDNA合成のラウンドが繰り返される異常な形態の細胞周期です。G1/Sサイクリン依存性キナーゼ（CDK）活性が哺乳類のエンドサイクル中にどのように調節されているかはよく理解されていません。ここでは、G1/S CDK阻害剤P57（KIP2）の発現が、栄養芽細胞の巨大細胞のエンドサイクルへの移行と偶然誘導されることを示しています。KIP2 mRNAは、その後のエンドサイクル中に構成的に発現しますが、タンパク質レベルは変動します。最初のいくつかのエンドサイクルに同期した栄養芽細胞の巨大細胞では、p57（KIP2）タンパク質はS期の終わりにのみ蓄積し、次のS期の発症の数時間前に急速に消失します。タンパク質は、C末端CDKリン酸化部位の突然変異によって安定化されます。結果として、この安定した形態のp57（KIP2）の巨大細胞への導入は、S相の侵入をブロックします。これらのデータは、P57（KIP2）がリン酸化依存性のある売上高の対象であることを意味します。驚くべきことに、これは耐久性のある巨大細胞で発生しますが、p57（KIP2）は、栄養芽細胞の増殖で異所に発現すると安定しており、これらの細胞がタンパク質標的および/または分解のメカニズムを欠いていることを示しています。これらのデータは、p57（KIP2）の出現がDNA複製の完了を中断するのに対し、その後、栄養芽細胞の巨大細胞での次のラウンドの耐久性を開始するためにその売上高が必要であることを示しています。G1/S CDK活性を終了することにより、CDK阻害剤の周期的な発現は、DNA複製機構のリセットを促進するのに役立つ可能性があります。

Endoreduplication is an unusual form of cell cycle in which rounds of DNA synthesis repeat in the absence of intervening mitoses. How G1/S cyclin-dependent kinase (Cdk) activity is regulated during the mammalian endocycle is poorly understood. We show here that expression of the G1/S Cdk inhibitor p57(Kip2) is induced coincidentally with the transition to the endocycle in trophoblast giant cells. Kip2 mRNA is constitutively expressed during subsequent endocycles, but the protein level fluctuates. In trophoblast giant cells synchronized for the first few endocycles, the p57(Kip2) protein accumulates only at the end of S-phase and then rapidly disappears a few hours before the onset of the next S-phase. The protein becomes stabilized by mutation of a C-terminal Cdk phosphorylation site. As a consequence, introduction of this stable form of p57(Kip2) into giant cells blocks S-phase entry. These data imply that p57(Kip2) is subject to phosphorylation-dependent turnover. Surprisingly, although this occurs in endoreduplicating giant cells, p57(Kip2) is stable when ectopically expressed in proliferating trophoblast cells, indicating that these cells lack the mechanism for protein targeting and/or degradation. These data show that the appearance of p57(Kip2) punctuates the completion of DNA replication, whereas its turnover is subsequently required to initiate the next round of endoreduplication in trophoblast giant cells. Cyclical expression of a Cdk inhibitor, by terminating G1/S Cdk activity, may help promote the resetting of DNA replication machinery.