Regulation of gene expression mediated by Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase cascade

Ca^2/钙调蛋白依赖性蛋白激酶级联介导的基因表达调节

基本信息

  • 批准号:
    12680637
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.43万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    2000
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2000 至 2001
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinases (CaM-Ks) constitute a diverse group of enzymes, which are involved in many cellular responses mediated by an increase in the concentration of intracellular calcium. Previous studies have demonstrated that two multifunctionla CaM-kinases, CaM-KI and IV, are activated byphosphorylation of an activation loop Thr residue by an upstream CaM-kinase (CaM-KK) resulting in a large increase in catalytic efficiency. In this study, we have found that Ile441 in CaM-KKα is essential for the autoinhibition of CaM-KK and the binding orientation of CaM to CaM-KKα is not critical for relief of the autoinhibition. The unique binding orientation of CaM to CaM-KKα which was originally discovered using NMR analysis, was also confirmed with C.elegans CaM-KK by using X-ray crystallography. In contrast to CaM-KKα, CaM-KKβ-isoform has shown to exhibit enhanced Ca^<2+>/CaM-independent activity which is due to the second regulatory domain (residues 129-151) located in N-terminal of the catalytic domain. This domain inhibits the autoinhibition of CaM-KKβ resulting in generation of its autonomous activity. We also have generated C.elegans carrying CRE-GFP reporter gene and cloned C.elegans CREB. C.elegans CREB-mediated gene expression was induced by C.elegans CaM-K cascade (CaM-KK/CaM-KI) in transfected cells. In living worm, GFP-expression was induced by overexpression of C.elegans CaM-KI 1-295 (constitutively active mutant) in some neurons, which was not observed in CREB-deficient worm. This indicates that CaM-K cascade mediats CREB-dependent transcriptional activation is conserved in C.elegans.
Ca^2+/钙调蛋白依赖性蛋白激酶(CaM-Ks)是一组不同的酶,它们参与由细胞内钙离子浓度增加介导的许多细胞反应。已有的研究表明,两种多功能的钙调素激酶,钙调素激酶Ⅰ(CaM-KI)和Ⅳ(IV),是通过上游钙调素激酶(CaM-KK)磷酸化激活环上的Thr残基而激活的,从而导致催化效率的大幅提高。在本研究中,我们发现CaM-KKα中的Ile 441对于CaM-KK的自抑制是必需的,并且CaM与CaM-KKα的结合方向对于解除自抑制不是关键的。最初使用NMR分析发现的CaM与CaM-KKα的独特结合取向也通过使用X射线晶体学与秀丽隐杆线虫CaM-KK证实。与CaM-KKα相比,CaM-KKβ-亚型显示出增强的Ca^2+/CaM非依赖性活性,这是由于位于催化结构域N端的第二个调节结构域(残基129-151)。该结构域抑制CaM-KKβ的自身抑制,导致其自主活性的产生。我们还制备了携带CRE-GFP报告基因的秀丽隐杆线虫,克隆了秀丽隐杆线虫CREB。在转染的细胞中,秀丽隐杆线虫CaM-K级联(CaM-KK/CaM-KI)诱导了秀丽隐杆线虫CREB介导的基因表达。在活虫中,GFP的表达被C.elegans CaM-KI 1-295(组成型活性突变体)的过表达诱导在一些神经元中,这在CREB缺陷的蠕虫中未观察到。这表明CaM-K级联介导CREB依赖的转录激活在秀丽隐杆线虫中是保守的。

项目成果

期刊论文数量(9)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Tokumitsu, H.: "Differential Regulatory Mechanism of Ca^<2+>/Calmodulin-Dependent Protein Kinase Kinase"Biochemistry. 40・46. 13925-13932 (2001)
Tokumitsu, H.:“Ca^<2+>/钙调蛋白依赖性蛋白激酶激酶的差异调节机制”生物化学 40・46(2001)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Hiroshi Tokumitsu et al.: "Regulatory Mechanism of Ca^<2+>/Calmodulin-dependent Protein Kinase Kinase"The Journal of Biological Chemistry. 275. 20090-20095 (2000)
Hiroshi Tokumitsu 等人:“Ca^2/钙调蛋白依赖性蛋白激酶的调节机制”生物化学杂志。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Hirofumi Korokawa et al.: "Target-induced Conformational Adaptation of Calmodulin Revealed by the Crystal Structure of a Complex with Nematode Ca^<2+>/Calmodulin-dependent Protein Kinase Kinase Peptide"Jouranal of Molecular Biology. 312. 59-68 (2001)
Hirofumi Korokawa等人:“由线虫Ca^2/钙调蛋白依赖性蛋白激酶激酶肽复合物的晶体结构揭示的钙调蛋白的靶标诱导构象适应”分子生物学杂志。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
徳光 浩: "Regulatory Mechanism of Ca^<2+>/Calmodulin-Dependent Protein Kinase Kinase"The Journal of Biological Chemistry. 275. 20090-20095 (2000)
Hiroshi Tokumitsu:“Ca^<2+>/钙调蛋白依赖性蛋白激酶激酶的调节机制”生物化学杂志275。20090-20095(2000)
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Kurokawa, H.: "Target-induced Conformational Adaptation of Calmodulin Revealed by the Crystal Structure of a Complex with Nematode Ca^<2+>/Calmodulin-Dependent Protein Kinase Kinase"Journal of Molecular Biology. 312. 59-68 (2001)
Kurokawa,H.:“线虫Ca^2/钙调蛋白依赖性蛋白激酶激酶复合物的晶体结构揭示了钙调蛋白的靶标诱导构象适应”分子生物学杂志。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

TOKUMITSU Hiroshi其他文献

IL-34依存的に発生する新規単球系細胞の分化機構;濾胞樹状細胞によるIL-34特異的作用の解析
以IL-34依赖性方式发育的新型单核细胞的分化机制,分析IL-34对滤泡树突状细胞的特异性作用;
  • DOI:
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    MAGARI Masaki;OGAWA Sayaka;TOYA Yuji;HIEDA Kentaro;YAMANE Fumihiro;MATSUI Kazue;NISHIKAWA Yumiko;KANAYAMA Naoki;TOKUMITSU Hiroshi;OHMORI Hitoshi;小川紗也香,山根文寛,松井一恵,鳥家雄二,西川裕美子,德光浩,金山直樹,大森斉,曲正樹
  • 通讯作者:
    小川紗也香,山根文寛,松井一恵,鳥家雄二,西川裕美子,德光浩,金山直樹,大森斉,曲正樹
濾胞樹状細胞依存的に発生する新規単球系細胞による胚中心B細胞の活性化
以滤泡树突细胞依赖性方式发育的新型单核细胞激活生发中心 B 细胞
  • DOI:
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    MAGARI Masaki;OGAWA Sayaka;TOYA Yuji;HIEDA Kentaro;YAMANE Fumihiro;MATSUI Kazue;NISHIKAWA Yumiko;KANAYAMA Naoki;TOKUMITSU Hiroshi;OHMORI Hitoshi;小川紗也香,山根文寛,松井一恵,鳥家雄二,西川裕美子,德光浩,金山直樹,大森斉,曲正樹;鳥家雄二,長尾峻久,小川紗也香,岩崎映理子,松井一恵,西川裕美子,金山直樹,德光浩,大森斉,曲正樹
  • 通讯作者:
    鳥家雄二,長尾峻久,小川紗也香,岩崎映理子,松井一恵,西川裕美子,金山直樹,德光浩,大森斉,曲正樹
SRSF1-3 promotes nuclear localization of AID by inhibiting nuclear export of AID&#8232;
SRSF1-3通过抑制AID的核输出促进AID的核定位
  • DOI:
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    152KAWAGUCHI Yuka;KAWAMOTO Naoko;MIYAZAKI Satoshi;NARIKI Hiroaki;YOKOYAMA Kazuki;TOKUMITSU Hiroshi;MAGARI Masaki;KANAYAMA Naoki
  • 通讯作者:
    KANAYAMA Naoki
IL-34/CSF-1R-dependent generation of a novel class of monocytic cells with unique B cell-stimulating activities
IL-34/CSF-1R 依赖性产生一类具有独特 B 细胞刺激活性的新型单核细胞
  • DOI:
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    MAGARI Masaki;OGAWA Sayaka;TOYA Yuji;HIEDA Kentaro;YAMANE Fumihiro;MATSUI Kazue;NISHIKAWA Yumiko;KANAYAMA Naoki;TOKUMITSU Hiroshi;OHMORI Hitoshi
  • 通讯作者:
    OHMORI Hitoshi

TOKUMITSU Hiroshi的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('TOKUMITSU Hiroshi', 18)}}的其他基金

Comprehensive identification and signal transduction analysis of calmodulin-targets by functional proteomics
通过功能蛋白质组学对钙调蛋白靶标进行全面鉴定和信号转导分析
  • 批准号:
    21570143
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 2.43万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Identification and characterization of a novel target for CaM-kinase cascade
CaM-激酶级联新靶标的鉴定和表征
  • 批准号:
    19570134
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 2.43万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Analysis of calmodulin-kinase cascade by using functional proteomics.
使用功能蛋白质组学分析钙调蛋白激酶级联。
  • 批准号:
    17570115
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 2.43万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Physiological function of calcium/calmodulin-dependent protein kinase cascade
钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶级联的生理功能
  • 批准号:
    14580649
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    $ 2.43万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

相似国自然基金

好忘方通过STIM1-Ca2+/Calmodulin-eEF2信号通路治疗阿尔茨海默病的机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
凡纳滨对虾Ca2+/Calmodulin信号通路在低盐逆境条件下的应答调节作用研究
  • 批准号:
    31602135
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    21.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
VEGF下调Calmodulin维持肝窦内皮细胞窗孔结构在肝纤维化中的作用及机制
  • 批准号:
    81600485
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    17.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
Calmodulin的N环和C环与心肌CaV1.2钙通道的多个结合位点交互作用介导其Ca2+依赖性失活的机制研究
  • 批准号:
    31471091
  • 批准年份:
    2014
  • 资助金额:
    86.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
Ca2+/Calmodulin通路与炎性肌损伤免疫反应的相关性研究
  • 批准号:
    81371924
  • 批准年份:
    2013
  • 资助金额:
    70.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
虎杖苷通过靶向抑制Ca2+/calmodulin激活的calcineurin-NFAT信号通路治疗心肌肥大的研究
  • 批准号:
    81200122
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
Ca2+/Calmodulin/NFATc1信号通路在双膦酸盐诱发破骨细胞生成抑制中作用及机制研究
  • 批准号:
    81270965
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    70.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
出血性血小板病ADAM17和Calmodulin介导的血小板GPⅠb-Ⅸ-Ⅴ亚基水解活性研究及益气活血方的干预效应
  • 批准号:
    81072945
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    34.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
L型钙通道调节机制中calpastatin 和calmodulin的相互作用
  • 批准号:
    30670761
  • 批准年份:
    2006
  • 资助金额:
    26.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

HMGB1とcalmodulinを介したヒドロキシクロロキンの新たな抗リウマチ作用の検討
HMGB1 和钙调蛋白介导的羟氯喹抗风湿新作用研究
  • 批准号:
    23K15336
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 2.43万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Elucidating the novel role of Calcium/calmodulin-dependent protein kinase II (CaMKII) in presynaptic assembly
阐明钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶 II (CaMKII) 在突触前组装中的新作用
  • 批准号:
    488544
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 2.43万
  • 项目类别:
    Operating Grants
Elucidating the novel role of Calcium/calmodulin-dependent protein kinase II (CaMKII) in presynaptic assembly
阐明钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶 II (CaMKII) 在突触前组装中的新作用
  • 批准号:
    483384
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 2.43万
  • 项目类别:
    Operating Grants
Pathobiological role of Ca2+/calmodulin-dependent PDE1 in HFpEF
Ca2/钙调蛋白依赖性 PDE1 在 HFpEF 中的病理生物学作用
  • 批准号:
    22K08126
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 2.43万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Determining how Asp and calmodulin focus spindle poles in dividing neural stem cells
确定天冬氨酸和钙调蛋白在分裂神经干细胞中如何聚焦纺锤体极
  • 批准号:
    572024-2022
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 2.43万
  • 项目类别:
    University Undergraduate Student Research Awards
Uncovering the interplay of calcium and calmodulin in regulation of TRPA1
揭示钙和钙调蛋白在 TRPA1 调节中的相互作用
  • 批准号:
    10610323
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 2.43万
  • 项目类别:
Defining the novel functions of calcium/calmodulin-dependent protein kinase II (CaMKII) in synapse assembly and understanding the synaptic consequences of disease-associated CaMKII variants using Caenorhabditis elegans.
定义钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶 II (CaMKII) 在突触组装中的新功能,并使用秀丽隐杆线虫了解与疾病相关的 CaMKII 变异的突触后果。
  • 批准号:
    476070
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 2.43万
  • 项目类别:
    Studentship Programs
Uncovering the interplay of calcium and calmodulin in regulation of TRPA1
揭示钙和钙调蛋白在 TRPA1 调节中的相互作用
  • 批准号:
    10387088
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 2.43万
  • 项目类别:
Development of a new treatment for pulmonary hypertension by controlling calmodulin
通过控制钙调蛋白开发治疗肺动脉高压的新疗法
  • 批准号:
    22K15686
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 2.43万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Regulation and dysregulation of sodium channels by by calmodulin
钙调蛋白对钠通道的调节和失调
  • 批准号:
    10475626
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 2.43万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了