神経細胞の極性輸送を制御するキナーゼLRK-1の解析

• Project/Area Number: 16770145
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Cell biology
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 久本 直毅 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (80283456)
• Project Period (FY): 2004 – 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000); Fiscal Year 2005: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000); Fiscal Year 2004: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
• Keywords: 神経 / シナプス / シグナル伝達

Research Abstract

LRK-1はシナプス小胞蛋白質SNB-1(VAMP2の線虫ホモログ)のシナプス特異的な局在を制御する新規キナーゼである。今年度は、LRK-1によりその局在を制御されている蛋白質はSNB-1だけなのか、それとも他の因子もその局在を制御されているのかについて、いくつかの蛋白質の局在を調べることにより検証した。その結果、別のシナプス小胞蛋白質であるSNG-1(シナプトギリンの線虫ホモログ)も、SNB-1と同様にlrk-1変異体でその局在が異常になることが判明した。一方、シナプス小胞蛋白質以外の蛋白質の局在については、調べた限りではその局在は正常であった。このことから、LRK-1はシナプス小胞蛋白質に特異的に異常が生じると考えられる。
LRK-1にはアンキリンリピート、ロイシンリッチリピート、Ras-likeドメインおよびキナーゼドメインの4つの主なドメインが存在することがわかっている。今年度は、それらのうちRas-likeドメインがLRK-1によるシナプス小胞蛋白質の局在制御に必須であるかどうかについて検証した。具体的には、LRK-1遺伝子のRas-likeドメインに、活性化型および不活性化型変異をそれぞれ導入し、つぎにそれらを線虫lrk-1変異体に各々導入して、lrk-1変異体でみられるSMB-1の局在異常の表現型を抑圧するかどうか調べた。その結果、Ras-likeドメインに活性化型変異を導入したものは、野生型と同等か、それより強い表現型の抑圧活性を示したのに対し,不活性化型変異を導入したものでは、表現型を抑圧する活性は野生型と比べて減少した。従って、Ras-likeドメインは、活性化型になることによりLRK-1の機能を正に制御することが示唆された。

Research Products

• [Journal Article] The C.elegans p38 MAPK pathway regulates nuclear localization of the transcription factor SKN-1 in oxidative stress response. (2005)
  • Author(s): Inoue et al.
  • Journal Title: Genes and Development 19(19) Pages: 2278-2283
• [Journal Article] Regulation of the Caenorhabditis elegans oxidative stress defense protein SKN-1 by glycogen synthase kinase 3. (2005)
  • Author(s): An et al.
  • Journal Title: Proc.Natl.Acad.Sci.USA 105(45) Pages: 16275-16280
• [Journal Article] WNK1 regulates phosphorylation of cation-chloride-coupled cotransporters via the STE20-related kinases, SPAK and OSR1. (2005)
  • Author(s): Moriguchi et al.
  • Journal Title: J.Biol.Chem. 280(52) Pages: 42685-42693
• [Journal Article] The Caenorhabditis elegans UNC-14 RUN domain protein binds to the kinesin-1 and UNC-16 complex and regulates synaptic vesicle localization. (2005)
  • Author(s): Sakamoto et al.
  • Journal Title: Molecular Biology of the Cell 16(2) Pages: 483-496
• [Journal Article] Roles of MAP kinase cascades in Caenorhabditis elegans. (2004)
  • Author(s): Sakaguchi et al.
  • Journal Title: Journal of Biochemistry 136(1) Pages: 7-11
• [Journal Article] Integration of Caenorhabditis elegans MAPK pathways mediating immunity and stress resistance by MEK-1 MAPK kinase and VHP-1 MAPK phosphatase. (2004)
  • Author(s): Kim et al.
  • Journal Title: Proc.Natl.Acad.Sci.U S A. 101(30) Pages: 10990-10994
• [Journal Article] The Caenorhabditis elegans MAPK phosphatase VHP-1 mediates a novel JNK-like signaling pathway in stress response. (2004)
  • Author(s): Mizuno et al.
  • Journal Title: EMBO J. 23(11) Pages: 2226-2234