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プロテインキナーゼCDKL5の新規基質に着目したRett症候群の発症機構の解明

Research Project

Project/Area Number 14J07002
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Applied molecular and cellular biology
Research InstitutionKagawa University (2015)
Ehime University (2014)

Principal Investigator

片山 将一  香川大学, 農学部, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
KeywordsCDKL5 / Amphiphysin 1 / 基質特異性 / Protein kinase / Amphiphysin1
Outline of Annual Research Achievements

Cyclin-dependent kinase-like 5 (CDKL5)は主に脳に発現するプロテインキナーゼである。CDKL5の遺伝子変異はRett症候群と呼ばれる、精神発達の遅れを伴う神経疾患を引き起こす。Rett症候群の発症メカニズムを明らかにするためには、CDKL5の標的基質を探索し、そのリン酸化の意義を明らかにすることが重要である。そこで、CDKL5の内在性基質の探索を行い、Amphiphysin 1 (Amph1)がCDKL5の非常に良い基質となることを明らかにした。以降、本課題では以下の2つの内容について解析した。
(1)CDKL5の基質認識機構の解析
CDKL5によるAmph1リン酸化の意義を解析する中で、Amph1以外の基質が存在する可能性が考えられた。そこで、CDKL5の基質をさらに探索するために、CDKL5の基質認識機構を解析した。様々なAmph1点変異体を使用して、CDKL5の認識配列がRPXSXであることを見出した。さらに、CDKL5によるリン酸化にはCLAP領域と呼ばれるAmph1の特徴的な構造が重要であった。今後はこの情報をもとに、Amph1以外のCDKL5基質を探索する予定である。
(2)ゼブラフィッシュCDKL5の機能解析
これまでに哺乳動物のCDKL5の機能についての報告はあるものの、魚類のCDKL5の性質については全く明らかになっていない。そこで、ゼブラフィッシュCDKL5 (zCDKL5)のクローニングを行い、zCDKL5-S (3117 bp)とzCDKL5-L (3240 bp)の2種類のスプライスバリアントを取得した。また、zCDKL5-SとzCDKL5-Lは胚発生や組織において発現のパターンが異なることを明らかにした。zCDKL5の性質について基本的知見が得られたため、今後は個体レベルでzCDKL5の機能を解析する。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2016 2015 2014 Other

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (7 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Expression analyses of splice variants of zebrafish cyclin-dependent kinase-like 5 and its substrate, amphiphysin 12016

    • Author(s)
      Syouichi Katayama, Yukako Senga, Ami Oi, Yosuke Miki, Yasunori Sugiyama, Noriyuki Sueyoshi, Isamu Kameshita
    • Journal Title

      Gene

      Volume: 583 Issue: 1 Pages: 15-23

    • DOI

      10.1016/j.gene.2016.02.036

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Critical Determinants of Substrate Recognition by Cyclin-Dependent Kinase-like 5 (CDKL5)2015

    • Author(s)
      Syouichi Katayama, Noriyuki Sueyoshi and Isamu Kameshita
    • Journal Title

      Biochemistry

      Volume: in press Issue: 19 Pages: 2975-2987

    • DOI

      10.1021/bi501308k

    • Related Report
      2015 Annual Research Report 2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Expression and phosphorylation state analysis of intracellular protein kinases using Multi- PK antibody and Phos- tag SDS- PAGE.2015

    • Author(s)
      Sugiyama, Y., Katayama, S., Kameshita, I., Morisawa, K., Higuchi, T., Todaka, H., Eiji Kinoshita, Kinoshita- Kikuta, E., Koike, T., Taniguchi, T., Sakamoto, S.
    • Journal Title

      MethodsX

      Volume: 2 Pages: 469-474

    • DOI

      10.1016/j.mex.2015.11.007

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [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
  • [Presentation] Amphiphysin 1のCLAP領域はCyclin-dependent kinase-like 5によってリン酸化されるために重要である2015

    • Author(s)
      片山 将一、大井 愛海、三木 洋祐、末吉 紀行、亀下 勇
    • Organizer
      第38回 日本分子生物学会 第88回 日本生化学会大会 合同大会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド
    • Year and Date
      2015-12-01
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Dual specificity tyrosine-phosphorylation-regulated kinase 1A(DYRK1A)によるCyclin-dependent kinase-like 5(CDKL5)のリン酸化とその意義2015

    • Author(s)
      大井 愛海、片山 将一、波多野 直哉、杉山 康憲、末吉 紀行、亀下 勇
    • Organizer
      第38回 日本分子生物学会 第88回 日本生化学会大会 合同大会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド
    • Year and Date
      2015-12-01
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 担子菌Coprinopsis cinereaの成長菌糸に存在するCaMキナーゼ(CoPK02)の性質2015

    • Author(s)
      山下 雅史、片山 将一、千賀 由佳子、杉山 康憲、末吉 紀行、亀下 勇
    • Organizer
      第38回 日本分子生物学会 第88回 日本生化学会大会 合同大会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド
    • Year and Date
      2015-12-01
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Rett症候群の発症に関わるCyclin-dependent kinase-like 5 (CDKL5)のアミノ酸変異と基質リン酸化活性2015

    • Author(s)
      大井 愛海、片山 将一、杉山 康憲、末吉 紀行、亀下 勇
    • Organizer
      第56回 日本生化学会 中国・四国支部例会
    • Place of Presentation
      島根大学会館
    • Year and Date
      2015-05-29
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] ゼブラフィッシュに存在する二種のCyclin-dependent kinase-like 5 (CDKL5)の スプライスバリアントの比較解析2014

    • Author(s)
      片山 将一、千賀 由佳子、大井 愛海、三木 洋祐、杉山 康憲、末吉 紀行、亀下 勇
    • Organizer
      第37回 日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神奈川県、パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2014-11-25 – 2014-11-27
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Exploration of an endogenous substrate for cyclin-dependent kinase-like 5 (CDKL5)2014

    • Author(s)
      Syouichi Katayama, Noriyuki Sueyoshi, Isamu Kameshita
    • Organizer
      15th IUBMB-24 th FAOBMB
    • Place of Presentation
      台湾、台北
    • Year and Date
      2014-10-21 – 2014-10-26
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Cyclin-dependent kinase-like 5 (CDKL5)の新規内在性基質の探索と基質認識メカニズム2014

    • Author(s)
      片山 将一、末吉 紀行、亀下 勇
    • Organizer
      第54回 生命科学夏の学校
    • Place of Presentation
      滋賀県高島市白浜荘
    • Year and Date
      2014-08-28 – 2014-08-31
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Remarks] 香川大学 動物機能生化学研究室 ホームページ

    • URL

      http://www.ag.kagawa-u.ac.jp/sueyoshi/index.html

    • Related Report
      2015 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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