Ca^<2+>/カルモデュリン依存性プロテインキナーゼの発現局在に関する形態学的研究

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Ca^<2+>シグナル伝達機構に深く関与するCa^<2+>/カルモデュリン依存性プロテインキナーゼ(CaMキナーゼ)の神経細胞における分子多様性を持つ生理的意義を解明すべく、CaMキナーゼのタンパク及び遺伝子発現の局在を免疫組織化学的及びin situハイブリダイゼーション法を用いて形態学的に検討した。CaMキナーゼIVに関しては、我々は既にCaMキナーゼIVのβ亜型の一次構造と遺伝子発現局在を解明し、さらに特異的抗体の作製に成功し、本酵素が、小脳、大脳、海馬などの中脳神経系の神経細胞のみならず、上頚神経節、顎下神経節、副腎髄質細胞、三叉神経節及び脊髄神経節などの末梢神経系の神経細胞においても発現することを明らかにしてきた。本年度はさらに網膜において、本酵素が、双極神経細胞と神経節細胞に特異的に発現することを二重標識法を用いた免疫組織化学法及び遺伝子組織化学法により証明した。また、脊髄神経節における本酵素の発現神経細胞を、神経ペプチドとの関連に着目して詳細に検討した結果、GGRP陽性細胞の1/4に、また、大部分のソマトスタチン陽性細胞と共存して発現していることを明らかにし、これらの神経ペプチドとの関連が明らかにした。さらに近年、CaMキナーゼIVの活性化因子として見出されたCaMキナーゼキナーゼの遺伝子発現の分布をin situハイブリダイゼーション法を用いて検討した。その結果、CaMキナーゼキナーゼの遺伝子発現は成熟期中枢神経系において広く分布し、特に臭球、海馬と大脳皮質において強い発現が認められた。しかしながら、CaMキナーゼIVの豊富に発現している小脳での発現は微弱なものであり、また、CaMキナーゼIVの発現の認められない脳領域においてもCaMキナーゼキナーゼの発現が認められることより、CaMキナーゼキナーゼがCaMキナーゼIVの活性化調節以外の機能に関与することやサブタイプが存在する可能性が示唆された。以上、申請した実験計画に従い、CaMキナーゼの分子多様性の神経細胞における生理的意義を形態学的に着実に追及しつつある。