カルモデュリン依存性蛋白質燐酸化反応による脳由来神経栄養因子産生の調節機構

钙调蛋白依赖性蛋白磷酸化反应产生脑源性神经营养因子的调节机制

• 批准号: 11157226
• 负责人: 山本 秀幸
• 金额: $ 0.83万
• 依托单位: Kumamoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11157226/
• 关键词: NG108-15細胞; カルシウム; カルモデュリン; カルモデュリンキナーゼII; 神経細胞死; 転写調節; 脳由来神経栄養因子(BDNF); プロモーター解析

脳由来神経栄養因子(BDNF)は脳内に多量に発現しており、神経細胞に対し、強い生存維持活性をもつことが知られている。これまでに電位依存性Ca^<2+>チャネルの開口に伴う神経細胞内へのCa^<2+>の流入がBDNFのmRNAの発現を増加することが報告されていた。今回、本反応にCa^<2+>/カルモデュリン依存性蛋白質燐酸化酵素II(CaMキナーゼII)が関与する可能性について検討した。すなわち、モデル系として、CaMキナーゼIIの中で神経細胞の核内に存在するアイソフォームであるアルファBやデルタ3をNG108-15細胞に過剰発現させた。1.NG108-15細胞では、BDNFのmRNAの中でエキソンIVを含むBDNF(IV-BDNF)のmRNAが多量に発現していた。2.定量RT-PCR法による検討では電位依存性Ca^<2+>1チャネルを開口させるBay-K8644の処理により、IV-BDNFのmRNAが増加した。3.アルファBやデルタ3の過剰発現によりIV-BDNFのmRNAの増加が有意に増強された。核内に移行しないデルタ1の過剰発現では増強効果は認められなかった。4.酵素のATP結合部位のアミノ酸を置換させ、活性をもたない変異体を作製した。得られた変異体の過剰発現ではIV-BDNFのmRNAの発現増強は認められなかった。5.ルシフェラーゼ遺伝子をレポーター遺伝子とし、IV-BDNFのプロモーター活性を検討した。ルシフェラーゼ活性はアルファBやデルタ3の過剰発現により増強された。6.免疫染色法によりBDNF蛋白質の発現について検討した。核内にアルファBやデルタ3を過剰発現する細胞のみがBDNFに対する抗体で強く染色された。今回の結果から、神経細胞内へのCa^<2+>の流入によるBDNFの発現に核内に存在するCaMキナーゼIIが関与することが明らかになった。今後、神経細胞死の防御への応用を検討する予定である。

Neurotrophic factor (BDNF) is expressed in large quantities in the brain, and is associated with the survival and maintenance activity of neurons. This results in potential-dependent Ca^2+> production and increased expression of BDNF mRNA associated with intracellular Ca^2+> influx. This paper discusses the possibility of Ca^<2+>/CaM-dependent protein phosphorylase II(CaM-II) in the present study. In the nuclear system of neurons, CaM + II cells exist in the nucleus of neurons. In the nucleus of neurons, CaM + II cells exist in the nucleus of neurons. 1. NG108 -15 cells expressed BDNF mRNA in large quantities. 2. Quantitative RT-PCR analysis revealed an increase in potential-dependent Ca^<2+>1 protein expression and an increase in IV-BDNF mRNA in Bay-K8644-treated mice. 3. The expression of IV-BDNF mRNA was increased intentionally due to the increase of IV-BDNF mRNA. The core migration process is not easy, and the core migration process is not easy. 4. The ATP binding site of the enzyme is replaced by an acid, and the enzyme activity is controlled by a foreign enzyme. The expression of IV-BDNF mRNA was enhanced in response to the presence of foreign genes. 5. IV-BDNF activity test for the detection of DNA The activity of the enzyme is increased by the presence of the enzyme. 6. Immunostaining for the detection of BDNF protein Cells with detectable ALFAB and DIG3 in the nucleus were strongly stained by antibodies to BDNF. The results of this study show that the intracellular Ca <2+> influx in neurons, the expression of BDNF, and the existence of CaM <2+> in the nucleus are related to the expression of CaM <2 +> in neurons. In the future, the role of neuronal defense will be discussed.

项目成果

Takeuchi. Y.: "Nuclear localization of the δ subunit of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase II in rat cerebellar granule cells."J. Neurochem.. 72. 815-825 (1999)

Takeuchi. Y.：“大鼠小脑颗粒细胞中 Ca^2+/钙调蛋白依赖性蛋白激酶 II 的 δ 亚基的核定位。”J. Neurochem. 72. 815-825 (1999)

Ogata, N.: "Involvement of protein kinase C in superoxide anion-induced activation of nuclear factor-κB in human endothelial cells."Cardiovasc. Res.. 45. 513-521 (2000)

Ogata, N.：“蛋白激酶 C 参与超氧阴离子诱导的人内皮细胞核因子-κB 激活。”Cardiovasc. 45. 513-521 (2000)

Liu,J.: "Differential roles of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase II and mitogen-activated protein kinase activation in hippocampal long-term potentiation."J. Neurosci.. 19. 8292-8299 (1999)

Liu，J.：“Ca ^2 /钙调蛋白依赖性蛋白激酶II和丝裂原激活蛋白激酶激活在海马长时程增强中的不同作用。”J。

Nishiyama, Y.: "A human homolog of Drosophila warts tumor suppressor, h-warts, localized to mitotic apparatus and specifically phosphrylated during mitosis."FEBS Lett.. 459. 159-165 (1999)

Nishiyama, Y.：“果蝇疣肿瘤抑制因子 h-warts 的人类同源物，定位于有丝分裂装置并在有丝分裂期间特异性磷酸化。”FEBS Lett.. 459. 159-165 (1999)

Takeuchi, Y.: "Identification of the isoforms of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase II in rat astrocytes and their subcellular localization."J. Neurochem.. (in press). (2000)

Takeuchi, Y.：“大鼠星形胶质细胞中Ca^2/钙调蛋白依赖性蛋白激酶II亚型的鉴定及其亚细胞定位。”J.