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脊椎動物初期発生におけるCaMキナーゼカスケードの分子解析

早期脊椎动物发育中 CaM 激酶级联的分子分析

基本信息

批准号：
08J02653
负责人：
二村貴樹
金额：
$ 0.77万
依托单位：
Kagawa University (2009)Ehime University (2008)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J02653/
关键词：
zebrafish protein kinase protein phosphatase CaM kinase CaMKIV CaMKP CaMKP-N ゼブラフィッシュ CaMキナーゼ CaMKホスファターゼ

项目摘要

CaMキナーゼホスファターゼ(CaMKP)とその核局在型アイソフォームであるCaMIKP-Nは多機能性CaMキナーゼ(CaMKs)群を特異的に不活性化する酵素であるが、生体内においてどのような働きをしているかは不明であった。そこで脊椎動物のモデルとしてゼブラフィッシュを用いて、初期胚においてCaMKPとCaMKP-Nの遺伝子発現を抑制しその影響を調べた結果、奇形を生じ、この異常はCaMKPまたはCaMKPNの発現量の低下に伴うCaMKs活性の上昇が原因として考えられた。CaMKP社Nは核に局在するCaMKIVの活性調節に関与していると考えられため、ゼブラフィッシュCaMKIV(zCaMKIV)の機能を明らかにすることにした。zCaMKIVの一次構造はラットCaMKIV(rCaMKIV)と比較してC末端領域が大きく欠損していることを見出した。そこで、このC末端領域欠損の影響を調べるため、rCaMKIVとzCaMKIVの性質を比較した。その結果、両者で活性化機構と細胞内局在に大きな違いはみられなかったが、基質特異性に差がみられた。本研究によりCaMKIVのC末端領域が基質特異性に影響を与えることを明らかにした。また、ゼブラフィッシュ脳における内在性CaMKP-Nを解析した結果、その融部に核移行シグナル配列を含むC末端領域が分解を受けていることを見出した。この分解断片の細胞内局在を調べたところ、核ではなく細胞質に局在することが明らかとなった。さらにCaMKP社NはC末端の分解に伴い活性化されることが判明した。このCaMKP-Nの分解はプロテアソーム阻害剤で処理することにより抑制された。以上の結果から内在性のCaMKP社Nはプロテアソームによる分解に伴い活性化され、さらに核から細胞質に移行することにより細胞質に局在するCaMKsの活性を負に調節していることが示唆された。

CaMKP (CaMKP) and CaMIKP-N are multifunctional enzymes that are specific to CaMKs (CaMKs) and are inactive in vivo. In vertebrates, the expression of CaMKP and CaMKP-N in early embryos was inhibited by the use of CaMKP and CaMKP-N in early embryos. The results showed that abnormal CaMKP and CaMKPN expression decreased, and the activity of CaMKs increased. CaMKIV activity regulation in the CaMKIV nuclear system is related to the function of CaMKIV(zCaMKIV). CaMKIV(rCaMKIV) is a primary structure. The influence of C-terminal field loss on rCaMKIV and zCaMKIV is compared. The results, the activation mechanism, the intracellular structure, and the matrix specificity of the cells were analyzed. In this study, the C-terminal domain of CaMKIV was affected by stroma specificity. The intrinsic CaMKP-N analysis results show that the fusion part of the core migration sequence contains the C-terminal domain. The cellular structure of this fragment is modulated, and the nuclear structure is modulated. The C-terminal decomposition of CaMKP was accompanied by the activation of CaMKP. The decomposition of CaMKP-N can be prevented by the inhibition of the reaction. These results indicate that intrinsic CaMKs are negatively regulated by the activity of CaMKs in the cytoplasm, which is associated with the breakdown of CaMKs in the cytoplasm.