イオン輸送性上皮細胞に発現するプロテインキナーゼPASKの機能解析

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12670133
• Research Institution: Mie University
• Principal Investigator: 宇城 啓至 三重大学, 医学部, 助教授 (10151854)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 堤 智斉 三重大学, 医学部, 助手 (40273370) ; 栢原 哲郎 三重大学, 医学部, 講師 (20024705) ; 中野 勝磨 鈴鹿医療科学大学, 保健衛生学部, 教授 (30024623)
• Keywords: プロテインキナーゼ / Ste20類縁キナーゼ / 細胞骨格 / アクチン結合蛋白 / 細胞ストレス / 腎臓遠位尿細管 / 脳脈絡叢 / ジーンターゲティング

Research Abstract

1.Ste20類縁プロテインキナーゼPASKの細胞骨格への結合とFアクチンとの会合
PASKの基質蛋白と活性調節因子を探索するため、PASK結合蛋白を免疫沈降法にて精製した。ラット脳からは、アクチンとチューブリンがPASK結合蛋白として同定された。in vitroにおいても、PASKはFアクチン結合活性を示し、そのアクチン結合部位はキナーゼドメイン内に存在した。
培養細胞中では、PASKはサイトゾルに存在し、熱などの細胞ストレスによって細胞骨格に結合した。これらのことから、PASKは細胞骨格の調節に関わっていることが考えられた(Tsutsumi,T.,et al.(2000)J.Biol.Chem.275,9157-9162)。
細胞ストレス刺激によるPASKの細胞骨格会合機構を明らかにするため、部分欠損PASKを培養細胞に発現させた。その結果、1)キナーゼドメインにストレス刺激によらない細胞骨格結合部位が存在し、2)C端非触媒領域には、ストレス刺激下に細胞骨格と会合する部位が存在した。以上のことから、PASKは、細胞ストレスによってキナーゼドメインとC端非触媒領域の2つの部位で細胞骨格と会合し、キナーゼドメインはアクチン細胞骨格と、C端非触媒領域はアクチン以外の蛋白を介して細胞骨格と会合していることが考えられた(堤ほか、投稿準備中)。
2.PASK遺伝子ターゲティング
PASKの生物学的機能を解明するため、PASK欠失マウスを作成した。PASK欠失マウスは、外見上大きな異常なく生育したが、やや小型であり、いくつかの臓器で組織学的な形態変化が認められた。現在、PASK変異マウスと野生型C57BL/6Jマウスとのback-crossを行いPASK変異マウスの遺伝的背景をC57BL/6Jにそろえている。次年度、PASK欠失マウスの機能異常を探究する。

Research Products

• [Publications] Tomonari Tsutsumi: "Proline-and alanine-rich Ste20-related kinase associates with F-actin and translocates from the cytosol to cytoskeleton upon cellular stresses"The Journal of Biological Chemistry. 275・13. 9157-9162 (2000)
• [Publications] Katsuma Nakano: "Neural circuits and functional organization of the striatum"Journal of Neurology. 274・Suppl5. 1-15 (2000)
• [Publications] Katsuma Nakano: "The Basal Ganglia V"Plenum, New York, USA(印刷中).