1996 Fiscal Year Annual Research Report

脳のカルシウム/カルモデュリン/キナーゼ/キナーゼ・カスケード

Research Project

Project/Area Number	08270202
Research Institution	Asahikawa Medical College
Principal Investigator	藤澤仁旭川医科大学, 医学部, 教授 (10027039)
Keywords	カルシウムイオン / カルモデュリン / 脳 / 蛋白質燐酸化酵素 / シグナル伝達 / 酵素活性の調節機構 / 蛋白質燐酸化反応 / プロテインキナーゼキナーゼ
Research Abstract	脳にはカルシウム/カルモデュリン依存性の多機能性蛋白質燐酸化酵素(CaMキナーゼ)として、CaMキナーゼII、IV、Iの3種類の酵素が知られており、このうちCaMキナーゼIVとIは上流のカルシウム/カルモデュリン依存性の蛋白質燐酸化酵素(CaMキナーゼキナーゼ)によって燐酸化されて活性化されることが明らかになっている。本研究課題ではこのカルシウム/カルモデュリン/キナーゼ/キナーゼ・カスケードを研究し次のような研究成果をあげた。 1.ラットのカルシウム/カルモデュリン依存性蛋白質燐酸化酵素(CaMキナーゼ)IVのcDNAを昆虫細胞や大腸菌で発現して得た多量の精製酵素を用いて酵素の基本的な性質を明らかにした。 2.CaMキナーゼIVを燐酸化して著明に活性化する上流のCaMキナーゼキナーゼ(α)のcDNAをラットの脳からクローニングし、そのヌクレオチド配列を決めた。 3.ラットの脳にCaMキナーゼキナーゼのアイソフォーム(β)が存在することを見い出し、精製してその性質を調べた。 4.CaMキナーゼキナーゼαの特異抗体を調製し、酵素の脳内分布を免疫組織化学的に調べた。 5.CaMキナーゼキナーゼによるCaMキナーゼIVの活性化は、CaMキナーゼIVのN末端から196番目のスレオニン(スレオニン-196)の燐酸化によるものであることを明らかにし、またCaMキナーゼキナーゼαは多数の燐酸化サイトを持つCaMキナーゼIVのスレオニン-196のみしか燐酸化しない基質特異性の高い蛋白質燐酸化酵素であることを明らかにした。 6.CaMキナーゼキナーゼによってスレオニン-196を燐酸化されて活性化されたCaMキナーゼIVは、その後カルシウムイオン濃度が低下すると自分のセリン-332を自己燐酸化してカルシウム/カルモデュリン依存性の活性を完全に失うことを見い出した。

Research Products
(16 results)

All Other

All Publications (16 results)

[Publications] K.Yoshida: "Differential Distribution of CaM Kinases and Induction of c-fos Expression by Flashing and Sustained Light in Rat Retinal Cells" Inv.Ophthalmol.Vis.Sci.37・1. 174-179 (1996)
[Publications] A.Ishida: "Evidence that autophosphorylation at Thr-286/Thr-287 is required for full activation of calmodulin-dependent protein kinase II" Biochim.Biophys.Acta. 1311. 211-217 (1996)
[Publications] Y.Nakamura: "Distribution of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase kinase α in the rat central nervous system : an immunohistochemical study" Neuroscience Letters. 204・1.2. 61-64 (1996)
[Publications] S.Watanabe: "Inactivation of calmodulin-dependent protein kinase IV by autophosphorylation of serine 332 within the putative calmodulin-binding domain" J.Biol.Chem.271・12. 6903-6910 (1996)
[Publications] S.Okuno: "Evidence for the Existence of Ca^<2+>/Calmodulin-Dependent Protein Kinase IV Kinase Isoforms in Rat Brain" J.Biochem.119・6. 1176-1181 (1996)
[Publications] I.Kameshita: "Detection of Protein Kinase Activities toward Oligopeptides in Sodium Dodecyl Sulfate-Polyacrylamide Gel" Anal.Biochem.237・2. 198-203 (1996)
[Publications] A.Shimomura: "Calmodulin-dependent Protein kinase II Potentiates Transcriptional Activation through Activating Transcription Factor 1 but Not cAMP Response Element-binding Protein" J.Biol.Chem.271・30. 17957-17960 (1996)
[Publications] R.Sugai: "Molecular Cloning of a Novel Protein Containing the Association Domain of Calmodulin-Dependent Protein Kinase II" J.Biochem.120・4. 773-779 (1996)
[Publications] S.Okuno: "Purification and Characterization of Ca^<2+>/Calmodulin-Dependent Protein Kinase Kinase β from Rat Cerebellum" J.Biochem.121. 155-160 (1997)
[Publications] I.Kameshita: "Detection of Protein Phosphatase Activities in SDS-Polyacrylamide Gel Using Peptide Substrates" Anal.Biochem.(in press).
[Publications] T.Kitani: "Studies on the Site of Phosphorylation of Ca^<2+>/Calmodulin-Dependent Protein Kinase (CaM-Kinase) IV by CaM-Kinase Kinase" J.Biochem.(in press).
[Publications] 石田敦彦: "Clinical Neuroscience" 中外医学社, 4 (1996)
[Publications] 奥野幸子: "生化学" 日本生化学会, 5 (1996)
[Publications] 亀下勇: "生化学" 日本生化学会, 4 (1996)
[Publications] H.Fujisawa: "ELSEVIER." Integrative and Molecular Approach to Brain Function, 4 (1996)
[Publications] 奥野幸子: "蛋白質・核酸・酵素" 共立出版, 6 (1997)

1996 Fiscal Year Annual Research Report

脳のカルシウム/カルモデュリン/キナーゼ/キナーゼ・カスケード

Principal Investigator

藤澤 仁 旭川医科大学, 医学部, 教授 (10027039)

Research Products

[Publications] K.Yoshida: "Differential Distribution of CaM Kinases and Induction of c-fos Expression by Flashing and Sustained Light in Rat Retinal Cells" Inv.Ophthalmol.Vis.Sci.37・1. 174-179 (1996)

[Publications] A.Ishida: "Evidence that autophosphorylation at Thr-286/Thr-287 is required for full activation of calmodulin-dependent protein kinase II" Biochim.Biophys.Acta. 1311. 211-217 (1996)

[Publications] Y.Nakamura: "Distribution of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase kinase α in the rat central nervous system : an immunohistochemical study" Neuroscience Letters. 204・1.2. 61-64 (1996)

[Publications] S.Watanabe: "Inactivation of calmodulin-dependent protein kinase IV by autophosphorylation of serine 332 within the putative calmodulin-binding domain" J.Biol.Chem.271・12. 6903-6910 (1996)

[Publications] S.Okuno: "Evidence for the Existence of Ca^<2+>/Calmodulin-Dependent Protein Kinase IV Kinase Isoforms in Rat Brain" J.Biochem.119・6. 1176-1181 (1996)

[Publications] I.Kameshita: "Detection of Protein Kinase Activities toward Oligopeptides in Sodium Dodecyl Sulfate-Polyacrylamide Gel" Anal.Biochem.237・2. 198-203 (1996)

[Publications] A.Shimomura: "Calmodulin-dependent Protein kinase II Potentiates Transcriptional Activation through Activating Transcription Factor 1 but Not cAMP Response Element-binding Protein" J.Biol.Chem.271・30. 17957-17960 (1996)

[Publications] R.Sugai: "Molecular Cloning of a Novel Protein Containing the Association Domain of Calmodulin-Dependent Protein Kinase II" J.Biochem.120・4. 773-779 (1996)

[Publications] S.Okuno: "Purification and Characterization of Ca^<2+>/Calmodulin-Dependent Protein Kinase Kinase β from Rat Cerebellum" J.Biochem.121. 155-160 (1997)

[Publications] I.Kameshita: "Detection of Protein Phosphatase Activities in SDS-Polyacrylamide Gel Using Peptide Substrates" Anal.Biochem.(in press).

[Publications] T.Kitani: "Studies on the Site of Phosphorylation of Ca^<2+>/Calmodulin-Dependent Protein Kinase (CaM-Kinase) IV by CaM-Kinase Kinase" J.Biochem.(in press).

[Publications] 石田敦彦: "Clinical Neuroscience" 中外医学社, 4 (1996)

[Publications] 奥野幸子: "生化学" 日本生化学会, 5 (1996)

[Publications] 亀下勇: "生化学" 日本生化学会, 4 (1996)

[Publications] H.Fujisawa: "ELSEVIER." Integrative and Molecular Approach to Brain Function, 4 (1996)

[Publications] 奥野幸子: "蛋白質・核酸・酵素" 共立出版, 6 (1997)

藤澤仁旭川医科大学, 医学部, 教授 (10027039)