遺伝子変異動物によるCa^<2+>/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼIIの機能解析

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10680756
• Research Institution: Okazaki National Research Institutes
• Principal Investigator: 山肩 葉子 岡崎国立共同研究機構, 生理学研究所, 助手 (20210338)
• Keywords: シナプス可塑性 / リン酸化 / カルモジュリンキナーゼII / 遺伝子変異動物 / 点変異

Research Abstract

Ca^<2+>/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼII(CaMKII)は、中枢神経系に豊富に存在する多機能型のプロテインキナーゼとして、神経活動の制御やシナプス可塑性に深く関わると考えられている。本研究においては、αCaMKII遺伝子に"点変異"という機能的な欠損を導入したマウスを作製することにより、生体内におけるCaMKIIの果たす役割について新たな知見を獲得することをめざしている。具体的には、αCaMKIIの活性中心である42番めのリジン残基(Lys-42)をアルギニン(Arg)に置換した、不活性型のαCaMKII(Arg-42)変異マウスの作製を試みる。これによって、αCaMKIIの蛋白分子としての役割とプロテインキナーゼ活性の果たす役割とを区別して評価することが可能になるものと期待される。本年度はまず、マウスαCaMKIIの遺伝子断片のスクリーニングを行った。ラットのαCaMKII cDNAを元に、適当な制限酵素を使って、活性中心であるLys-42に対応する核酸配列を含むcDNA断片(0.45kbp)をサブクローニングし、これをプローブとして、後で用いるES細胞の由来するTT2細胞株の遺伝子DNAライブラリーから、マウスαCaMKII遺伝子断片のスクリーニングを行った。38個の陽性クローンの中から、さらに小さな断片であるLys-42に対応する核酸配列を含むexon2(95bp)のみを検出できるようなプライマーを用いてPCRを行い、陽性クローンを7個に絞り込んだ。これらのファージクローンをプラスミドに組み込み、制限酵素による切断パターンから、各クローンのグループ分けを行った。現在、サザンプロットとの組み合せにより、さらに詳細な制限酵素地図を作製中である。

Research Products

• [Publications] Y.Yamagata and K.Obata: "Dynamic regulation of the activated,autophosphorylated state of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase II by acute neuronal excitation in vivo." Journal of Nuerochemistry. 71. 427-439 (1998)
• [Publications] Y.Yamagata and K.Obata: "Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase II in relation to continuous seizure activity." Neuroscience Research,Suppliment. 22. S123 (1998)
• [Publications] 山肩葉子,小幡邦彦: "急性神経活動とMAPキナーゼによるシナプシンIのリン酸化" 生化学. 70. 871 (1998)