カルシウム／カルモデュリン依存性蛋白質燐酸化酵素藻の活性制御機構

カルモデュリン依存性蛋白質燐酸化酵素IV(CaMキナーゼIV)は、カルシウムシグナル伝達による細胞機能の制御に関与する多機能性蛋白質燐酸化酵素の1つであり、その活性の調節は極めて重要である。これまでにCaMキナーゼIVを燐酸化して活性化するCaMキナーゼキナーゼを見出し、CaMキナーゼIVの活性がカルシウム/カルモデュリン/キナーゼ/キナーゼ・カスケードによって制御されている可能性を明らかにしてきたが、このカスケードによるCaMキナーゼIVの活性制御機構を中心に引き続き研究を進め、次のような研究成果を収めた。CaMキナーゼIVがCaMキナーゼキナーゼによって燐酸化される部位を燐酸化ペプチドの解析により決定し、N末端より196番目のスレオニンであることを明らかにした。CaMキナーゼIVを燐酸化して活性化するCaMキナーゼカスケードの上流酵素のCaMキナーゼキナーゼにアイソフォームが存在することを明らかにし、αアイソフォームに続いてもう1つのβアイソフォームについてもラットの脳から精製し、cDNAをクローニングし、特異抗体を調製した。これらを用いて、αとβの2つのアイソフォームの性質や一次構造、脳内部位分布を比較検討した。CaMキナーゼキナーゼの組み換え酵素を用いて基質特異性を調べ、CaMキナーゼIVのスレオニン196とCaMキナーゼIのスレオニン177を特異的に燐酸化することを明らかにした。CaMキナーゼIVをカルシウム/カルモデュリンとインキュベートするとCaMキナーゼキナーゼによって燐酸化を受けにくいフォームの酵素に変換されることを明らかにし、CaMキナーゼカスケードの新しい制御の可能性を示した。

カルモデュリン依存性蛋白質燐酸化酵素IV(CaMキナーゼIV)は、カルシウムシグナル伝達による細胞機能の制御に関与する多機能性蛋白質燐酸化酵素の1つであり、その活性の調節は極めて重要である。これまでにCaMキナーゼIVを燐酸化して活性化するCaMキナーゼキナーゼを見出し、CaMキナーゼIVの活性がカルシウム/カルモデュリン/キナーゼ/キナーゼ・カスケードによって制御されている可能性を明らかにしてきたが、このカスケードによるCaMキナーゼIVの活性制御機構を中心に引き続き研究を進め、次のような研究成果を収めた。CaMキナーゼIVがCaMキナーゼキナーゼによって燐酸化される部位を燐酸化ペプチドの解析により決定し、N末端より196番目のスレオニンであることを明らかにした。CaMキナーゼIVを燐酸化して活性化するCaMキナーゼカスケードの上流酵素のCaMキナーゼキナーゼにアイソフォームが存在することを明らかにし、αアイソフォームに続いてもう1つのβアイソフォームについてもラットの脳から精製し、cDNAをクローニングし、特異抗体を調製した。これらを用いて、αとβの2つのアイソフォームの性質や一次構造、脳内部位分布を比較検討した。CaMキナーゼキナーゼの組み換え酵素を用いて基質特異性を調べ、CaMキナーゼIVのスレオニン196とCaMキナーゼIのスレオニン177を特異的に燐酸化することを明らかにした。CaMキナーゼIVをカルシウム/カルモデュリンとインキュベートするとCaMキナーゼキナーゼによって燐酸化を受けにくいフォームの酵素に変換されることを明らかにし、CaMキナーゼカスケードの新しい制御の可能性を示した。