プロテインキナーゼの活性調節の異常による神経細胞に関する研究

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04258225
• Research Institution: Tokyo Metropolitan Institute for Neuroscience
• Principal Investigator: 山内 卓 東京都神経科学総合研究所, 遺伝学部門, 副参事研究員 (90041813)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 杉浦 弘子 東京都神経科学総合研究所, 遺伝学部門, 主事研究員 (40162870) ; 萩原 民雄 東京都神経科学総合研究所, 遺伝学部門, 流動研究員 (50228392) ; 大迫 俊二 東京都神経科学総合研究所, 遺伝学部門, 主事研究員 (50152103)
• Keywords: カルモデュリン依存性プロテインキナーゼ / CDNA発理 / 神経芽細胞 / カルシウム / 蛋白質リン酸化 / シナプス後胞厚

Research Abstract

神経細胞の分化、成長の過程に一致して神経細胞内にでは蛋白質リン酸化活性が急速に高まり、シナプス形成が終ると高い活性を侍ちつづける。蛋白質リン酸化反応はシナプスにおける神経情報伝達機構を密接に関係している。一方カルモデュリン依存性プロテインキナーゼII(キナーゼII)は脳神経系で非常に高い活性をもち、神経機能調節に重要な役割を果すと考えられている。キナーゼIIの生理的役割を明らかにするために、培養神経細胞にキナーゼIICDNA,および、その変異CDNA導入し酵素を強制発理させ解析を試みている。キナーゼIICDNAを導入した神経茅細胞では神経実起形成が促進され、グロースコーンの運動性が高くなることが明らかとなり、キナーゼIIが神経細胞の分化や形態形成、シナプス形成に関与すると考えられた。しかし、キナーゼIIの変異CDNAのうちCa^<2+>カルモデュリンによる調節能を失った常に活性の酵素を発理する場合には、細胞の増殖が抑制され、神経細胞化が起ることが明らかとなった。この変異酵素は、正常酵素が主として細胞質に存在し、一部核周辺にも点在するに対し、細胞内に広く分在し、核内にも入ることが主疫化学的に示された。従って核内での転写調節に対して何らかの影響を与えることにより細胞機能調節が異常になる可能性が考えられる。このことは、C-fos遺伝子発理においてキナーゼIIがCa^<2+>依存性に転写活性を高めるのに対し、変異酵素はCa^2非依存性=転写を高めることを明らかにしたことにより支持される。このようにキナーゼIIの変異酵素を用いて解析することにより、神経細胞化とプロテインキナーゼの調節異常の関係を明らかにできるであろう。

Research Products

• [Publications] Ichikawa,T.et al: "Ca^<2+>/ cal modnlin.dependent protein kinace II en the rat cerekellumi An immunohis to chenical study" J.Chem.Neuroanatony. 5. 383-390 (1992)
• [Publications] Sugiura,H.,Yamauchi,T.: "Developmental chompes in the levels of Ca^<2+>/ Calmodnlin depend ent protein kirase II α and β proteins" Brain Research.539. 97-104 (1992)
• [Publications] Gashima,Y.,Ohxako,S,Yamauchi,T.: "Drerexpression of Ca^<2+>/ calmodenlis-dependert pntein Kihase II in Nevro 2a and NG108-15 neuro blastima" J.Neuroscience. (1993)
• [Publications] 山内 卓: "Ca^<2+>カルデュリン依存性プロテインキナーゼIIの形態と細胞における発現" 蛋白質核酸酵素. 37. 1590-1599 (1992)