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CaMKIδアイソフォームの機能的役割分担の解明

Research Project

Project/Area Number 12J09676
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Functional biochemistry
Research InstitutionEhime University

Principal Investigator

千賀 由佳子  愛媛大学, 連合農学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2012: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywordsプロテインキナーゼ / CaMKI / ゼブラフィッシュ / Distal-less homeobox / プロテインホスファターゼ / Ca^2/calmodulin-dependent protein kinase I
Outline of Annual Research Achievements

Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase I (CaMKI)はCa2+シグナル系で中心的な役割を果たしているSer/Thrキナーゼである。これまでに、プロテインキナーゼを網羅的に検出するマルチPK抗体を用いた発現クローニングにより、ゼブラフィッシュ72時間胚のcDNAライブラリーからCaMKIδ-L (392 aa) およびCaMKIδ-S (368 aa) の2種類のスプライスバリアントを取得した。さらに、両酵素とは異なる遺伝子である新規CaMKIδアイソフォーム、CaMKIδ-LL (433 aa)をクローニングした。これら3つのアイソフォームの役割分担を明らかにするために、ゼブラフィッシュにおける発現時期および発現組織を調べるとともに、初期胚における遺伝子ノックダウンを行った。その結果、CaMKIδアイソフォームは胚発生段階や組織によって分布が異なっていること、正常な胚発生にはCaMKIδのキナーゼ活性が重要であることを明らかにした。
CaMKIδ-LLのノックダウン実験から、CaMKIδ-LLがヒレや軟骨の形成に関与していることが考えられた。CaMKIδ-LLの機能を探る上で、細胞内での標的分子、すなわち内在性基質を同定することは重要課題である。そこで、大腸菌ツーハイブリッド法を用いてCaMKIδ-LLの基質タンパク質の探索を行い、ターゲット候補としてDistal-less homeobox 1 (Dlx1)を取得することに成功した。これまでの研究により、CaMKIδ-LLはDlx1をリン酸化することでDlx1の転写活性を正に制御して骨形成を促進することを明らかにした。さらに、CaMKIδのN末の構造はホスファターゼによる認識に重要であり、低Ca2+状態でも脱リン酸化されて活性を失うことなく、リン酸化状態を保持していることを明らかにした。
以上2つの研究テーマに関しては、新しい知見であることから現在論文投稿中である。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2015 2014 2013 2012

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (10 results)

  • [Journal Article] TandeMBP: Generation of a unique protein substrate for protein kinase assays.2014

    • Author(s)
      (1)Kameshita, I., Yamashita, S., Katayama, S., Senga, Y., Sueyoshi, N.
    • Journal Title

      J. Biochem.

      Volume: 156 Issue: 3 Pages: 147-154

    • DOI

      10.1093/jb/mvu025

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] TandeMBP : Generation of a unique protein substrate for protein kinase assays.2014

    • Author(s)
      Isamu Kameshita
    • Journal Title

      J. Biochem.

      Volume: (印刷中)(未定)

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Expression and gene knockdown of zebrafish Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase Iδ-LL.2013

    • Author(s)
      Yukako Senga
    • Journal Title

      Arch. Biochem. Biophys.

      Volume: 540 Issue: 1-2 Pages: 41-52

    • DOI

      10.1016/j.abb.2013.09.016

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase Iδ causes developmental abnormalities in zebrafish, Danio rerio.2012

    • Author(s)
      Yukako Senga
    • Journal Title

      Arch. Biochem. Biophys.

      Volume: 517 Issue: 1 Pages: 71-82

    • DOI

      10.1016/j.abb.2011.11.008

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] oprinopsis cinereaに存在する新規CaMK (CoPK02)の解析2015

    • Author(s)
      山下 雅史
    • Organizer
      日本農芸化学会2015年度大会
    • Place of Presentation
      岡山(岡山大学 津島キャンパス)
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Ca2+/CaM-dependent protein kinase Iδ (CaMKIδ)によるDistal-less homeobox 1 (Dlx1)を介した骨形成メカニズム2014

    • Author(s)
      千賀 由佳子
    • Organizer
      第37回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      横浜(パシフィコ横浜)
    • Year and Date
      2014-11-25 – 2014-11-27
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 等電点電気泳動を利用したCyclin‐dependent kinase-like 5の新規基質探索2014

    • Author(s)
      片山 将一
    • Organizer
      第37回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      横浜(パシフィコ横浜)
    • Year and Date
      2014-11-25 – 2014-11-27
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Ca2+/CaM-dependent protein kinase Iδ (CaMKIδ) regulates Distal-less homeobox 1 (Dlx1) during osteogenic signaling2014

    • Author(s)
      千賀 由佳子
    • Organizer
      15th IUBMB-24th FAOBMB-TSBMB Congress
    • Place of Presentation
      台湾、台北市(中央研究院)
    • Year and Date
      2014-10-21 – 2014-10-26
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] CaMKIδ, a phosphatase-resistant isoform of CaMKI, which remains primed without Ca2+-stimulation.2014

    • Author(s)
      千賀 由佳子
    • Organizer
      第87回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      京都(国立京都国際会館)
    • Year and Date
      2014-10-15 – 2014-10-18
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] CaMKIδはボスファターゼ抵抗性によってCa^<2+>刺激のない細胞内でも活性化状態を維持している2013

    • Author(s)
      千賀 由佳子
    • Organizer
      第36回日本分子生物学会 年会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2013-12-05
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 等電点電気泳動を利用したCyclin - dependent kinase-like 5の新規基質探索2013

    • Author(s)
      片山 将一
    • Organizer
      日本農芸化学会中国四国支部第35回講演会(例会)
    • Place of Presentation
      高知
    • Year and Date
      2013-01-26
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Ca^<2+>/CaM依存性プロテインキナーゼIδはゼブラフィッシュの胸鰭形成に必須である2012

    • Author(s)
      吉岡 慶子
    • Organizer
      第85回日本生化学会大会 年会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2012-12-16
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Cyclin - dependent kinase-like 5(CDKL5)の新規内在性基質の探索と同定2012

    • Author(s)
      片山 将一
    • Organizer
      第85回日本生化学会大会 年会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2012-12-16
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Roles of Calcium /calmodulin-dependent protein kinase I-delta (CaMKI-delta) isoforms in the early embryogenesis of zebrafish.2012

    • Author(s)
      千賀 由佳子
    • Organizer
      22nd IUBMB-37th FEBS Congress
    • Place of Presentation
      スペイン(セビーリャ)
    • Year and Date
      2012-09-06
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

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Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

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