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CaMキナーゼホスファターゼの生理機能解明を目指した酵素学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 15570094
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 構造生物化学
研究機関旭川医科大学

研究代表者

竹内 昌之 (2005)  旭川医科大学, 医学部, 助手 (40226999)

石田 敦彦 (2003-2004)  旭川医科大学, 医学部, 助手 (90212886)

研究分担者 加藤 剛志  旭川医科大学, 医学部, 助教授 (60194833)
谷口 隆信  旭川医科大学, 医学部, 教授 (60217130)
茂里 康  産業技術総合研究所, 人間系特別研究体, 主任研究員 (90357187)
亀下 勇  香川大学, 農学部, 教授 (60127941)
竹内 昌之  旭川医科大学, 医学部, 助手 (40226999)
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2005年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2004年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2003年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
キーワードCaMキナーゼ / プロテインホスファターゼ / 脱リン酸化 / CaMキナーゼIV / ゼブラフィッシュ / アンチセンスRNA / ノックダウン / 胚発生 / アポトーシス / GAPDH / 結合タンパク質 / 相互作用解析 / ファーウエスタンブロッティング / 抗体
研究概要

CaMKPの活性とその調節機構を調べる為に、組換え体CaMKPの変異体を作製し、その解析を行なった。N末端側の配列は活性のある酵素の形成に必須である事、ポリグルタミン酸クラスターはポリカチオンによる活性化に関与している事、そして、PPMファミリーで保存されているアミノ酸残基がCaMKPの活性に重要である事を明らかにした。
CaMKPと共にグループを形成しているCaMKP-Nについて、組織における細胞内局在について解析した。ラットの脳の細胞分画を行ない、得られた画分をウエスタンブロットにより解析した。ほとんどのCaMKP-NはC末端側が欠失しており、細胞質に存在している事が示された。ラットの脳の免疫組織化学による解析により、大部分の神経細胞では細胞質に存在し、一部の神経細胞で核に存在している事が示された。従って、CaMKP-Nは核に存在するCaMキナーゼのみならず、細胞質のCaMキナーゼをも調節している可能性が示唆された。
アンチセンス法により、ゼブラフィッシュ胚におけるCaMKP-Nのノックダウン実験をおこない、その発生過程を観察したところ、アンチセンスRNAを注入した胚では脳細胞の異常なアポトーシスが起こり、頭部や脊髄の著明な発生異常が認められた。この結果から胚発生の過程においてCaMKP-Nが重要な役割を担っていることが示唆された。
CaMKPをプローブに用いた二次元ファーウエスタンブロッティング法により、ラット脳におけるCaMKP結合タンパク質を検索・同定し、glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase(GAPDH)をCaMKP結合タンパク質として同定した。GST-プルダウンアッセイによってGAPDHはこれまで機能未知であったCaMKPのN末領域と相互作用していることが判明した。

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2006 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (16件) 文献書誌 (5件)

  • [雑誌論文] Post-translational excision of the carboxyl-terminal segment of CaM kinase phosphatase N and its cytosolic occurrence in the brain.2006

    • 著者名/発表者名
      Kitani, T.
    • 雑誌名

      J. Neurochem. 96

      ページ: 374-384

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Post-translational excision of the carboxyl-terminal segment of CaM kinase phosphatase N and its cytosolic occurrence in the brain.2006

    • 著者名/発表者名
      Kitani, T.
    • 雑誌名

      J.Neurochem. 96

      ページ: 374-384

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Generation and application of a monoclonal antibody that detects a wide variety of protein tyrosine kinases.2005

    • 著者名/発表者名
      Sugiyama, Y.
    • 雑誌名

      Anal. Biochem. 347

      ページ: 112-120

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] High level expression and preparation of autonomous Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase II in Escherichia coli.2005

    • 著者名/発表者名
      Shoji, H.
    • 雑誌名

      J. Biochem. 138

      ページ: 605-611

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Identification of major Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase phosphatase-binding proteins in brain. Biochemical analysis of the interaction2005

    • 著者名/発表者名
      Ishida, A.
    • 雑誌名

      Arch. Biochem. Biophys. 435

      ページ: 134-146

    • NAID

      120003132260

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Generation and application of a monoclonal antibody that detects a wide variety of protein tyrosine kinases.2005

    • 著者名/発表者名
      Sugiyama, Y.
    • 雑誌名

      Anal.Biochem. 347

      ページ: 112-120

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] High level expression and preparation of autonomous Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase II in Escherichia coli.2005

    • 著者名/発表者名
      Shoji, H.
    • 雑誌名

      J.Biochem. 138

      ページ: 605-611

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Identification of major Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase phosphatase-binding proteins in brain. Biochemical analysis of the interaction2005

    • 著者名/発表者名
      Ishida, A.
    • 雑誌名

      Arch.Biochem.Biophys. 435

      ページ: 134-146

    • NAID

      120003132260

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] High level expression and preparation of autonomous Ca^2/calmodulin-dependent protein kinase II in Escherichia coli.2005

    • 著者名/発表者名
      Shoji, H.
    • 雑誌名

      J.Biochem. 138

      ページ: 605-611

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Identification of major Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase phosphatase-binding proteins in brain. Biochemical analysis of the interaction2005

    • 著者名/発表者名
      Ishida, A.
    • 雑誌名

      Arch.Biochem.Biophys. (in press)

    • NAID

      120003132260

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Generation of a polyclonal antibody that simultaneously detects multiple Ser/Thr protein kinases.2004

    • 著者名/発表者名
      Kameshita, I.
    • 雑誌名

      J. Biochem. Biophys. Methods 60

      ページ: 13-22

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Generation of a polyclonal antibody that simultaneously detects multiple Ser/Thr protein kinases.2004

    • 著者名/発表者名
      Kameshita, I.
    • 雑誌名

      J.Biochem.Biophys.Methods. 60

      ページ: 13-22

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A new approach for the detection of multiple protein kinases using monoclonal antibodies directed to the highly conserved region of protein kinases.2003

    • 著者名/発表者名
      Kameshita, I.
    • 雑誌名

      Anal. Biochem. 322

      ページ: 215-224

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Protein phosphatases that regulate multifunctional Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinases : from biochemistry to pharmacology2003

    • 著者名/発表者名
      Ishida, A.
    • 雑誌名

      Pharmacol. Therapeut. 100

      ページ: 291-305

    • NAID

      120003161740

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A new approach for the detection of multiple protein kinases using monoclonal antibodies directed to the highly conserved region of protein kinases.2003

    • 著者名/発表者名
      Kameshita, I.
    • 雑誌名

      Anal.Biochem. 322

      ページ: 215-224

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Protein phosphatases that regulate multifunctional Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinases : from biochemistry to pharmacology2003

    • 著者名/発表者名
      Ishida, A.
    • 雑誌名

      Pharmacol.Therapeut. 100

      ページ: 291-305

    • NAID

      120003161740

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ishida, A.: "Protein phosphatases that regulate multifunctional Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinases : from biochemistry to pharmacology"Pharmacol.Therapeut.. 100(3). 291-305 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kameshita, I.: "A new approach for the detection of multiple protein kinases using monoclonal antibodies directed to the highly conserved region of protein kinases"Anal.Biochem.. 322(2). 215-224 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kameshita, I.: "Generation of a polyclonal antibody that simultaneously detects multiple Ser/Thr protein kinases"J.Biochem.Biophys.Methods. (in press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 石田敦彦: "合成ペプチドを利用した新規プロテインホスファターゼの研究"バイオサイエンスとバイオインダストリー. 61. 677-680 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 末吉紀行: "多機能性Ca^<2+>/カルモデュリン依存性プロテインキナーゼの活性を制御するプロテインホスファターゼ"香川大学農学部学術報告. 56. 29-42 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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