カルモデュリン依存性プロテインキナーゼIVの活性制御機構に関する形態学的解析

钙调蛋白依赖性蛋白激酶IV活性调控机制的形态学分析

• 批准号: 11770001
• 负责人: 阪上 洋行
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11770001/
• 关键词: プロテインキナーゼ; 免疫組織化学; ウット; 転写因子; カルシウム; カルモデュリン; リン酸化; 細胞内局在

Ca^<2+>/カルモデュリン依存性プロテインキナーゼタイプIV(CaM-KIV)は、神経細胞においてCREBなどの転写因子のリン酸化を介したCa^<2+>依存性遺伝子発現調節機構に関与するものと考えられている。近年、本酵素の活性化には、新たな活性化酵素(CaM-KK)によるリン酸化が必須であることが生化学的に明らかになってきた。本研究では、CaM-KK・CaM-KIVカスケードの神経細胞における役割を解明することを目的とし、以下のような研究成果をあげた。(1)CaM-KKの細胞内局在の解析:CaM-KKの2つの分子種(α,β分子)を識別するモノクローナル抗体の作成に成功し、その細胞内の局在をCaM-KIVと比較検討した。その結果、CaM-KIVは神経細胞の核内に豊富に局在するのに対して、CaM-KKは、主に神経細胞体、樹状突起、神経終末に局在し、核内における発現は非常に微弱なものであった。(2)CaM-KIVβ分子の細胞内局在解析:申請者が分子構造を明らかにしたCaM-KIVβ分子に対する特異的抗体の作成に成功し、免疫組織化学的に細胞内局在を解析した(Eur.J.Neurosci.1999)。その結果、CaM-KIVβ分子は小脳顆粒細胞の核内に限局して発現することを明らかにし、β分子の小脳顆粒細胞における特異な核内における機能関与の可能性を提示した。(3)CaM-KIのサブタイプの単離:神経系に豊富に発現するCaM-KIの新たな分子種(β2)をマウスより単離しその神経系における発現解析に成功し報告した(J.Neurochem.,1999)。以上、申請した実験計画に従い、CaM-Kの分子多様性の神経細胞における生理的意義の解明のために着実に研究を展開している。

Ca^<2+>/CaM-KIV mediates the acidification of CREB gene expression factors in neurons and the regulation of Ca^<2+>-dependent gene expression. In recent years, the activation of this enzyme has become a new activity enzyme (CaM-KK). This study is aimed at clarifying the role of CaM-KK·CaM-KIV in the development of neurons. (1) Analysis of the intracellular structure of CaM-KK: Identification of two molecular species (α,β molecules) of CaM-KK and preparation of antibodies to CaM-KK were successfully performed. As a result, CaM-KIV is abundant in the nucleus of nerve cells, and CaM-KK is present in the nucleus of nerve cell bodies, dendrites, and nerve terminals. The findings are very weak and visible. (2) Analysis of intracellular distribution of CaM-KIVβ molecule: The applicant successfully prepared specific antibodies against CaM-KIVβ molecule and analyzed intracellular distribution by immunohistochemistry (Eur.J.Neurosci.1999). These results suggest that CaM-KIV beta molecules may be functionally related to the nuclear localization of small granular cells. (3) Separation of CaM-KI's receptor: The discovery of a new molecular species (β2) in CaM-KI in the rich nervous system has been successfully analyzed (J. Neurochem., 1999)。In the above application, the physiological significance of CaM-K molecular diversity in neurons was studied.

项目成果

H.Sakagami: "Distinct immunohistochemical localization of two isoforms of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase kinases in the adult rat brain"Eur. J. Neurosci. (in press). (2000)

H.Sakagami：“成年大鼠脑中Ca 2+ /钙调蛋白依赖性蛋白激酶激酶的两种亚型的独特免疫组织化学定位”Eur。

M.Kudo: "Localization of synaptejamin mRNA in the rat brain"Mol. Brain Res.. 64. 179-185 (1999)

M.Kudo：“大鼠大脑中突触蛋白 mRNA 的定位”Mol。

S.Yoshida: "Localization of PDK-1 mRNA localization in the brain"Tohoku J. Exp. Med. 187. 249-255 (1999)

S.Yoshida：“PDK-1 mRNA在大脑中的定位”Tohoku J. Exp.。

T.Ueda: "Distribution and intracellular localization of a mouse homologue of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase Iβ 2 in the nervous system"J. Neurochem. 73(5). 2119-2129 (1999)

T.Ueda：“Ca 2+ /钙调蛋白依赖性蛋白激酶Iβ2的小鼠同源物在神经系统中的分布和细胞内定位”J. Neurochem 73(5)(1999)。

H.Sakagami: "Immunological evidence that β isoform of Ca^+/calmodulin-dependent protein kinase IV is a cerebellar granule cell-specific product of the CaM kinase IV gene"Eur. J. Neurosci. 11. 2531-2536 (1999)

H. Sakagami：“Ca^+/钙调蛋白依赖性蛋白激酶 IV 的 β 亚型是 CaM 激酶 IV 基因的小脑颗粒细胞特异性产物的免疫学证据”Eur. J. Neurosci。