神経細胞におけるCDK5活性化サブユニットp35の選択的分解機構の解析

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CDK5は神経細胞で発現する特異なサイクリン依存性キナーゼである。増殖細胞におけるCDK_Sの活性は活性化サブユニットサイクリンの合成・分解によって制御されている。CDK5も活性化サブユニットであるp35との結合により活性化されるが、その分解機構については全く判っていない。我々はラット脳初代培養神経細胞を用いて、p35がターンオーバーの早い蛋白であり、その分解はプロテアソームによること、分解とともにCDK5活性も減少することを明らかにした。さらに、in vitroの分解系を作成し、p35のリン酸化が分解の引き金になっていることを示した。また、CDK5の精製過程でp35はp25へと限定分解されることが判っていたが、この分解に関わるプロテアーゼも未同定であった。ラット脳抽出液にCa^<2+>を加えると、p35からp25への限定分解が起こり、その分解はカルパイン阻害剤により制御された。培養神経細胞でも同様の結果が得られ、また、精製カルパインによりp35がp25で分解されることなどから、p35の限定分解にはカルパインが関与することが示された。P35と結合したCDK5は細胞骨格または膜分画と結合していたが、p25への限定分解で可溶性分画に遊離されてきた。この限定分解は神経細胞死誘導時に観察された。神経細胞死が誘導された時に見られる限定分解はCDK5の細胞内局在を変化させ、神経細胞の生存に好ましくない蛋白をリン酸化し、細胞死を促進させるのではないかと考えられた。