精巣特異的に発現するプロテインキナーゼTESK1の精子形成における機能解析

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10160214
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 水野 健作 九州大学, 理学部, 助教授 (70128396)
• Keywords: プロテインキナーゼ / TESK1 / 精子形成 / 自己リン酸化

Research Abstract

私達は精巣特異的に高発現する新規なプロテインキナーゼTESK1(testis-specific kinase 1)を同定し、TESK1 mRNA及びTESK1蛋白質がラット精巣の後期パキテン期精母細胞から球状精細胞に主に発現していることを見い出した。これらの結果から、TESK1は減数分裂過程あるいはそれ以降の精子形成過程に関与していることが強く示唆される。本研究では精子形成過程におけるTESK1の機能を明らかにすることを目的として、(1)TESK1遺伝子ノックアウトマウスの作成とその表現型の解析、 (2)TESK1遺伝子の発現調節機構の解析、(3)TESK1の活性調節機構の解析、の3点について研究を行い、以下の結果を得た。
(1)マウスTESK1遺伝子を単離し、全長約6.1kb、10個のエキソンからなることを明らかにした。TESK1遺伝子のエキソンI-IV領域をネオマイシン耐性遺伝子に置換したターゲッティングベクターを作成し、ES細胞に導入しスクリーニングを行ったが、組み換え細胞は現在のところまだ得られていない。 (2)TESK1遺伝子の5'上流領域約9.0kbをLacZレポーター遺伝子の上流につないだ融合遺伝子を構築し、トランスジェニックマウスを作成し、レポーター遺伝子の発現を解析した。精巣生殖細胞においては内在性TESK1と類似した発現パターンを示し、この領域内に精巣生殖細胞の時期特異的な発現調節領域が存在することを示唆した。一方、セルトリ細胞やライディヒ細胞にもレポーター遺伝子の発現が認められたことから、この領域のみでは内在性TESK1の発現分布を説明できないことを示した。 (3)TESK1がセリン/スレオニンと同時にチロシンをリン酸化する活性をもつことを示し、その活性が分子内のSer-215の自己リン酸化によって調節されていることを明らかにした。

Research Products

• [Publications] Toshima,J.: "Stage-specific expression of testis-specific protein kinase 1(TESK1)in rat spermatogenic cells." Biochem.Biophys.Res.Commun. 249. 107-112 (1998)
• [Publications] Toshima,J.: "Dual specificity protein kinase activity of testi s-specific protein kinase 1 and its regulation by autophosphorylation of Ser-215 within the activation loop." J.Biol.Chem.274(in press). (1999)