Caenorhabditis elegansジェミニンホモログは、細胞周期の調節と生殖系の発達に参加しています

CDT1は、事前複合体のアセンブリに不可欠なコンポーネントです。CDT1活性は、多くの真核生物の神経発達と胚分化にも関与するジェミニンによって阻害されます。酵母からヒトに至るまでの生物でCDT1ホモログが特定されていますが、ジェミニンホモログはCaenorhabditis elegansと菌類については報告されていません。ここでは、C。elegansジェミニン、GMN-1を特定します。生化学分析により、GMN-1はC. elegans CDT-1、Hoxタンパク質NOB-1、および6つのタンパク質CEH-32と関連していることが明らかになりました。GMN-1は、マウスCDT1とMCM6間の相互作用だけでなく、アフリカツメガエルの卵抽出物におけるライセンス活動も阻害します。GMN-1のRNA干渉を介した減少は、異常な核小体の形態、著しく障害のある配偶子形成、および腸細胞における染色体架橋を伴う胚芽核の拡大と関連しています。Cdt1-Gemininシステムは後生動物全体で保存されており、ジェミニンがこれらの分類群で進化して、CDT1およびホメオボックスタンパク質と直接相互作用することにより、増殖と分化を調節したと結論付けています。

Cdt1 is an essential component for the assembly of a pre-replicative complex. Cdt1 activity is inhibited by geminin, which also participates in neural development and embryonic differentiation in many eukaryotes. Although Cdt1 homologues have been identified in organisms ranging from yeast to human, geminin homologues had not been described for Caenorhabditis elegans and fungi. Here, we identify the C. elegans geminin, GMN-1. Biochemical analysis reveals that GMN-1 associates with C. elegans CDT-1, the Hox protein NOB-1, and the Six protein CEH-32. GMN-1 inhibits not only the interaction between mouse Cdt1 and Mcm6 but also licensing activity in Xenopus egg extracts. RNA interference-mediated reduction of GMN-1 is associated with enlarged germ nuclei with aberrant nucleolar morphology, severely impaired gametogenesis, and chromosome bridging in intestinal cells. We conclude that the Cdt1-geminin system is conserved throughout metazoans and that geminin has evolved in these taxa to regulate proliferation and differentiation by directly interacting with Cdt1 and homeobox proteins.