Studies of cGMP signaling in bone formation and metabolism.

• Project/Area Number: 19780077
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Applied biochemistry
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: YUASA Keizo The University of Tokushima, 大学院・ソシオテクノサイエンス研究部, 助教 (70363132)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥3,720,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2008: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2007: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
• Keywords: 情報伝達 / シグナル伝達 / cGMP / プロテインキナーゼ / リン酸化タンパク質 / 結合タンパク質 / cGMP依存性プロテインキナーゼ / 軟骨分化 / 破骨細胞 / 骨芽細胞

Research Abstract

骨形成および骨代謝にcGMP シグナリングが重要な役割を果たしていることが知られている。本研究では、cGMP 結合タンパク質であるcGK II およびcGK I の情報伝達系の解明を試み、以下の成果を得た。
1.酵母two-hybrid法によって、cGK IIと特異的に相互作用するタンパク質として小胞輸送制御因子Rab11を同定した。cGK II-Rab11複合体はcGMP依存的に中心小体から細胞膜へと移行した。
2.cGK Iα結合タンパク質としてrhoエフェクタータンパク質であるrhotekinを同定した。cGKIαとrhotekinの特異的な結合は、cGMPによるcGK Iαの活性化に伴って解離することが明らかとなった。また、cGK Iαはrhotekinの92番目Serを特異的にリン酸化したことから、現在、そのリン酸化の生理意義について解析中である。
3.cGK Iの候補基質としてcyclin-dependent protein kinase(CDK)ファミリーに属するPCTAIRE protein kinase 3(PCTK3)を同定した。部位特異的変異導入実験によってcGK IαはPCTK3の12番目Serを特異的にリン酸化することが明らかとなった。現在、リン酸化によるkinase活性や細胞内局在の変動などについて解析中である。

Research Products

• [Journal Article] Trafficking of cGMP-dependent protein kinase II via interaction with Rab11. (2008)
  • Author(s): Keizo Yuasa, Shin Yamagami, Masami Nagahama and Akihiko Tsuji
  • Journal Title: Biochem. Biophys. Res. Commun. 374 Pages: 522-526
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Trafficking of cGMP-dependent protein kinase II via interaction with Rab11 (2008)
  • Author(s): Keizo Yuasa
  • Journal Title: Biochem. Biophys. Res. Commun. 374 Pages: 522-526
  • Peer Reviewed
• [Presentation] cGMP依存性プロテインキナーゼ結合タンパク質の同定および機能解析 (2009)
  • Author(s): 湯浅恵造
  • Organizer: 日本農芸化学会2009年度大会
  • Place of Presentation: マリンメッセ福岡(福岡市)
  • Year and Date: 2009-03-28
• [Presentation] cGMP依存性プロテインキナーゼ結合タンパク質の同定および機能解析 (2009)
  • Author(s): 湯浅恵造,長目健,山上真,長浜正巳,辻明彦
  • Organizer: 日本農芸化学会2009年度大会
  • Place of Presentation: 福岡市
• [Presentation] II型cGMP依存性プロテインキナーゼと小胞輸送制御因子Rab11bとの相互作用の解析 (2008)
  • Author(s): 湯浅恵造
  • Organizer: 第31回日本分子生物学会年会, 第81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(神戸市)
  • Year and Date: 2008-12-09
• [Presentation] cGMP依存性プロテインキナーゼとRhoエフェクターRhotekinとの相互作用の解析 (2008)
  • Author(s): 長目健
  • Organizer: 第31回日本分子生物学会年会, 第81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(神戸市)
  • Year and Date: 2008-12-09
• [Presentation] II型cGMP依存性プロテインキナーゼと小胞輸送制御因子Rab11bとの相互作用の解析 (2008)
  • Author(s): 湯浅恵造,山上真,長目健,長浜正巳,辻明彦
  • Organizer: 第81回日本生化学会大会・第31回日本分子生物学会年会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸市
• [Presentation] cGMP依存性プロテインキナーゼとRhoエフェクターRhotekinとの相互作用の解析 (2008)
  • Author(s): 長目健,湯浅恵造,山上真,長浜正巳,辻明彦
  • Organizer: 第81回日本生化学会大会・第31回日本分子生物学会年会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸市
• [Presentation] cGMP依存性プロテインキナーゼと相互作用する因子の探索 (2007)
  • Author(s): 山上 真
  • Organizer: 第30回 日本分子生物学会年会第80回 日本生化学会大会合同大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(横浜市)
  • Year and Date: 2007-12-12
• [Presentation] cGMP依存性プロテインキナーゼと相互作用する因子の検索 (2007)
  • Author(s): 山上真,湯浅恵造,長浜正巳,辻明彦
  • Organizer: 第80回日本生化学会大会・第30回日本分子生物学会年会合同大会
  • Place of Presentation: 横浜市