サイクリンB1の核局在化はその生物活性を仲介し、リン酸化によって規制されています

G2-> M細胞周期の遷移の重要な調節因子であるM相促進因子または成熟促進因子は、CDC2とB型サイクリンの複合体です。Xenopus Cyclin B1には5つのSerリン酸化部位があり、そのうち4つが最近同定された細胞質保持シグナル（CRS）にマップされていることを以前に示しました。B型サイクリンの細胞質局在化の原因であるCRSは依然として不明ですが、B型サイクリンの細胞質局在の原因であると思われます。サイクリンB1のリン酸化は、CDC2結合またはCDC2キナーゼ活性には必要ありません。ただし、CRSのすべてのSerリン酸化部位がリン酸化を廃止するためにALAに変異している場合、変異体サイクリンB1ALAは不活性化されます。活性は、これらの残基のGluからホスホセリンを模倣するように変異することで増強することができ、その生物活性にはサイクリンB1のリン酸化が必要であることを示唆しています。ここでは、核局在化信号（NLS）またはSERリン酸化部位がGLUに変異した一方で、Serリン酸化部位を融合したSerリン酸化部位を備えた2番目のCRSドメインを追加することにより、生物学的活性をサイクリンB1ALAに回復できることを示しています。Alaは、野生型サイクリンB1を不活性化します。核ヒストンH1キナーゼ活性は、野生型NLSによって核を標的とするサイクリンB1ALAに関連して検出されましたが、変異体NLSによっては検出されませんでした。これらの結果は、核転座がサイクリンB1の生物学的活性を媒介し、サイクリンB1のCRSドメイン内のリン酸化がこのプロセスで規制の役割を果たしていることを示唆していることを示しています。さらに、サイクリン依存性キナーゼの同様のin vitro基質特異性を考えると、この調査は、サイクリンの細胞内局在の制御がサイクリン依存性キナーゼ - シクリン錯体の生物学的活性を調節する上で重要な役割を果たしているという仮説の直接的な証拠を提供します。

M-phase promoting factor or maturation promoting factor, a key regulator of the G2-->M transition of the cell cycle, is a complex of cdc2 and a B-type cyclin. We have previously shown that Xenopus cyclin B1 has five sites of Ser phosphorylation, four of which map to a recently identified cytoplasmic retention signal (CRS). The CRS appears to be responsible for the cytoplasmic localization of B-type cyclins, although the underlying mechanism is still unclear. Phosphorylation of cyclin B1 is not required for cdc2 binding or cdc2 kinase activity. However, when all of the Ser phosphorylation sites in the CRS are mutated to Ala to abolish phosphorylation, the mutant cyclin B1Ala is inactivated; activity can be enhanced by mutation of these residues to Glu to mimic phosphoserine, suggesting that phosphorylation of cyclin B1 is required for its biological activity. Here we show that biological activity can be restored to cyclin B1Ala by appending either a nuclear localization signal (NLS), or a second CRS domain with the Ser phosphorylation sites mutated to Glu, while fusion of a second CRS domain with the Ser phosphorylation sites mutated to Ala inactivates wild-type cyclin B1. Nuclear histone H1 kinase activity was detected in association with cyclin B1Ala targeted to the nucleus by a wild-type NLS, but not by a mutant NLS. These results demonstrate that nuclear translocation mediates the biological activity of cyclin B1 and suggest that phosphorylation within the CRS domain of cyclin B1 plays a regulatory role in this process. Furthermore, given the similar in vitro substrate specificity of cyclin-dependent kinases, this investigation provides direct evidence for the hypothesis that the control of subcellular localization of cyclins plays a key role in regulating the biological activity of cyclin-dependent kinase-cyclin complexes.