CDK5活性化サブユニットp35の分解誘導と分解シグナルの解析

細胞周期促進因子であるサイクリン依存性キナーゼ群(CDKs)は、その制御サブユニットであるサイクリンの分解により不活性化される。サイクリンの分解はユビキチン・プロテアソーム依存的であり、細胞周期進行の重要な制御過程である。CDKsの一つであるCDK5は分化し、分裂しない神経細胞で活性が検出される特異なCDKである。CDK5は分子量が35kDaの制御サブユニット(p35)を活性化に必要とする。p35との結合のみで活性化がみられることから、p35の蛋白量調節がCDK5の活性調節に特に重要と考えられる。p35の特徴はプロテアソームによる全分解とカルパインによる限定分解という2種類の蛋白質分解酵素により異なった調節を受けていることである。本研究ではこのようなp35の2種のプロテアーゼによる異なった分解パターンが細胞内でどのように制御されているか検討した。p35全分解の生理的意義を検討したところ、興奮性の神経伝達物質であるグルタミン酸により、p35の全分解が誘導されていることが判明した。CDK5の活性制御と神経活動の関連が始めて示された。p35の分解パターンは脳の発達とともに変化し、その変化はp35のリン酸化によって制御されていることが明らかとなった。p35の分解シグナルを調べたところスレオニン138のリン酸化が一つの分解シグナルであることが示された。

細胞周期促進因子であるサイクリン依存性キナーゼ群(CDKs)は、その制御サブユニットであるサイクリンの分解により不活性化される。サイクリンの分解はユビキチン・プロテアソーム依存的であり、細胞周期進行の重要な制御過程である。CDKsの一つであるCDK5は分化し、分裂しない神経細胞で活性が検出される特異なCDKである。CDK5は分子量が35kDaの制御サブユニット(p35)を活性化に必要とする。p35との結合のみで活性化がみられることから、p35の蛋白量調節がCDK5の活性調節に特に重要と考えられる。p35の特徴はプロテアソームによる全分解とカルパインによる限定分解という2種類の蛋白質分解酵素により異なった調節を受けていることである。本研究ではこのようなp35の2種のプロテアーゼによる異なった分解パターンが細胞内でどのように制御されているか検討した。p35全分解の生理的意義を検討したところ、興奮性の神経伝達物質であるグルタミン酸により、p35の全分解が誘導されていることが判明した。CDK5の活性制御と神経活動の関連が始めて示された。p35の分解パターンは脳の発達とともに変化し、その変化はp35のリン酸化によって制御されていることが明らかとなった。p35の分解シグナルを調べたところスレオニン138のリン酸化が一つの分解シグナルであることが示された。