昆虫の脳特異的低分子量GTP結合蛋白質の機能特性

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低分子量GTP結合蛋白質(s-GBP)は、多数のスーパーファミリーを形成するが、その内Rab蛋白質は、神経ペプチドや、蛋白質の輸送に関与する。一方、我々は阻害剤を用いた研究により、昆虫の神経ペプチドであるPTTH(Prothoracicotropic hormone)の分泌にs-GBPのリン酸化が関与することを明らかにした。本研究では、昆虫の神経ペプチド分泌に関与するs-GBPが果たす役割を分子レベルで明らかにするために、s-GBPをリン酸化するprotein kinase及びリン酸化されたs-GBPの分子機能を調べる。そこで、まずカイコの脳より3種類の全長cDNAを含むRab蛋白質(Rab1,Rab8,Rab14)を発現した。この内Rab14については、ratの脳のprotein kinaseによりリン酸化されることを明らかにした(Arch Insect Biochem Physiol,2003)。一方カイコ脳より各種カラムクロマトグラフィーを用いて、各種Protein Kinaseを分離した[Protein kinase C (PKC),Ca/CaM dependent protein kinase (CaM kinase),Nucleoside diphosphate kinase(NDP kinase)]。その内NDP kinaseについては、完全に精製することができた(Arch Insect Biochem Physiol,2002)。これらのkinaseを用いてRab蛋白質をリン酸化したところ、Rab8とRab14は、CaM kinaseによりわずかに、そして、PKCにより、強くリン酸化されることがわかった(Arch Insect Biochem, Physiol,投稿中)。現在、このリン酸化されたRab蛋白質の分子特性を調べている。また、Rabをリン酸化するPKCについて、その分子種を明らかにするために、PKCの2種類のcDNAを動物細胞で発現させた。これらの発現蛋白質はProtein Kinase活性を有していた(投稿準備中)。現在この発現蛋白質がRab蛋白質をリン酸化するか調べている。