脳の遺伝子発現を制御するカルシウム/カルモデュリン依存性蛋白質燐酸化酵素

控制大脑基因表达的钙/钙调蛋白依赖性蛋白磷酸酶

基本信息

批准号：
09260201
负责人：
藤澤仁
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Asahikawa Medical College
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

CaMキナーゼIVは神経細胞の核に局在するカルシウム/カルモデュリン依存性多機能性蛋白質燐酸化酵素であり、転写調節因子CREBを燐酸化して活性化することが報告されている。神経細胞のカルシグナリングによる転写調節はカルシウム/カルモデュリン/キナーゼ/キナーゼカスケードの制御下にあると考えられるのでこの制御機構について研究し、次のような成果を収めた。CaMキナーゼIVは上流のCaMキナーゼキナーゼによって燐酸化されて活性化されるが、この活性発現に関与する燐酸化部位がN末端から196番目のスレオニンであることを燐酸化したCaMキナーゼIVを消化して得たペプチドの解析により明らかにした。CaMキナーゼカスケードの上流のCaMキナーゼキナーゼにアイソフォームが存在することを明らかにし、αアイソフォームに続いてもう1つのβアイソフォームについてもラットの脳より精製し、さらにcDNAをクローニングした。アイソフォームに特異的な抗体を調製し、抗体を用いてそれぞれのアイソフォームの脳内部位分布を調べ、比較した。CaMキナーゼキナーゼαの組み換え型酵素を用いてその性質を調べ、酵素がCaMキナーゼIVのスレオニン196とCaMキナーゼIのスレオニン177を特異的に燐酸化することを明らかにし、厳密な基質特異性をもつことを示した。CaMキナーゼIVがカルシウム/カルモデュリンによってCaMキナーゼキナーゼ低感受性型の酵素に変換することを見出し、CaMキナーゼカスケードの新しい制御機構の可能性を示した。

CAM激酶IV是钙/钙调蛋白依赖性的多功能蛋白磷酸化酶，该酶位于神经元的核中，据报道可以磷酸化并激活转录调节剂CREB。神经元细胞钙信号传导的转录调节被认为是在钙/钙调蛋白/激酶/激酶级联反应的控制之下，因此我们研究了这种调节机制，并实现了以下结果。 CAM激酶IV被磷酸化并被上游CAM激酶激酶激活，并通过消化磷酸化的CAM激酶IV获得的肽的分析已表明，该活性表达涉及的磷酸化位点是N-Termininus的196个位置的三氨酸。据显示，同工型存在于CAM激酶级联反应的CAM激酶激酶中，并且其他β同工型从大鼠脑中纯化，然后是α同工型，然后进一步克隆cDNA。制备了对同工型特异性的抗体，并使用抗体进行了每个同工型的大脑位点分布并进行比较。使用重组酶检查了CAM激酶激酶α的特性，表明该酶特异性地磷酸化了CAM激酶IV的苏氨酸196和CAM激酶I的苏氨酸177，表明其具有严格的惯性特异性。我们发现CAM激酶IV被钙/钙调蛋白转化为CAM激酶激酶不敏感的酶，这表明有可能采用CAM激酶级联反应的新型调节机制。