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植物網膜芽細胞腫（RB）タンパク質ホモログとD型サイクリンの最近の発見は、植物の細胞分裂の開始の制御が酵母よりも哺乳類のG1/Sコントロールとより強い類似点を持つ可能性があることを示唆しています。哺乳類では、RBタンパク質はD型サイクリンと特異的に相互作用し、E2F転写因子を結合および阻害することにより細胞増殖を調節します。ただし、植物におけるRBの発達的役割と細胞周期調節因子との潜在的な相互作用は不明です。トウモロコシRBホモログZMRB-1が、トウモロコシの葉の発達中に時間的かつ空間的に調節されていることを示します。ZMRB-1は、分化する細胞で高度に発現していますが、増殖細胞ではほとんど検出できません。in vitroでは、ZMRB-1とヒトRBの両方が、保存されたN末端LEU-X-CYS-X-GLU（LXCXE）RB相互作用モチーフの関与に、植物D型サイクリンのすべてのクラスに結合します。この結合は、ZMRB-1の保存されたCYS-470の突然変異により強く減少します。ZMRB-1は、ヒトおよびショウジョウバエE2Fに結合し、ヒトE2Fの転写活性化を阻害します。また、ZMRB-1がすべてのヒトG1/Sプロテインキナーゼのin vitro基質であることも示しています。哺乳類と植物のG1/S遷移を制御するタンパク質の機能的保存は、植物E2Fホモログの存在を示しています。RBおよびサイクリンDタンパク質の進化は、高等真核系統から菌を分離した後に発生したが、植物と動物の王国の発散に先行したと結論付けています。
植物網膜芽細胞腫（RB）タンパク質ホモログとD型サイクリンの最近の発見は、植物の細胞分裂の開始の制御が酵母よりも哺乳類のG1/Sコントロールとより強い類似点を持つ可能性があることを示唆しています。哺乳類では、RBタンパク質はD型サイクリンと特異的に相互作用し、E2F転写因子を結合および阻害することにより細胞増殖を調節します。ただし、植物におけるRBの発達的役割と細胞周期調節因子との潜在的な相互作用は不明です。トウモロコシRBホモログZMRB-1が、トウモロコシの葉の発達中に時間的かつ空間的に調節されていることを示します。ZMRB-1は、分化する細胞で高度に発現していますが、増殖細胞ではほとんど検出できません。in vitroでは、ZMRB-1とヒトRBの両方が、保存されたN末端LEU-X-CYS-X-GLU（LXCXE）RB相互作用モチーフの関与に、植物D型サイクリンのすべてのクラスに結合します。この結合は、ZMRB-1の保存されたCYS-470の突然変異により強く減少します。ZMRB-1は、ヒトおよびショウジョウバエE2Fに結合し、ヒトE2Fの転写活性化を阻害します。また、ZMRB-1がすべてのヒトG1/Sプロテインキナーゼのin vitro基質であることも示しています。哺乳類と植物のG1/S遷移を制御するタンパク質の機能的保存は、植物E2Fホモログの存在を示しています。RBおよびサイクリンDタンパク質の進化は、高等真核系統から菌を分離した後に発生したが、植物と動物の王国の発散に先行したと結論付けています。
Recent discoveries of plant retinoblastoma (Rb) protein homologues and D-type cyclins suggest that control of the onset of cell division in plants may have stronger parallels with mammalian G1/S controls than with yeasts. In mammals, the Rb protein interacts specifically with D-type cyclins and regulates cell proliferation by binding and inhibiting E2F transcription factors. However, the developmental role of Rb in plants and its potential interaction with cell cycle regulators is unknown. We show that the maize Rb homologue ZmRb-1 is temporally and spatially regulated during maize leaf development. ZmRb-1 is highly expressed in differentiating cells, but almost undetectable in proliferating cells. In vitro, both ZmRb-1 and human Rb bind all classes of plant D-type cyclins with the involvement of a conserved N-terminal Leu-x-Cys-x-Glu (LxCxE) Rb-interaction motif. This binding is strongly reduced by mutation of the conserved Cys-470 of ZmRb-1. ZmRb-1 binds human and Drosophila E2F, and inhibits transcriptional activation of human E2F. We also show that ZmRb-1 is a good in vitro substrate for all human G1/S protein kinases. The functional conservation of proteins that control the G1/S transition in mammals and plants points to the existence of plant E2F homologues. We conclude that evolution of Rb and cyclin D proteins occurred after separation of the fungi from the higher eukaryotic lineage, but preceded the divergence of plant and animal kingdoms.
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