2004 Fiscal Year Annual Research Report
CaMキナーゼホスファターゼの生理機能解明を目指した酵素学的研究
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15570094
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| Research Institution | Asahikawa Medical College |
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Principal Investigator |
石田 敦彦 旭川医科大学, 医学部, 助手 (90212886)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
竹内 昌之 旭川医科大学, 医学部, 助手 (40226999)
加藤 剛志 旭川医科大学, 医学部, 助教授 (60194833)
谷口 隆信 旭川医科大学, 医学部, 教授 (60217130)
茂里 康 産業技術総合研究所, 人間系特別研究体, 主任研究員 (90357187)
亀下 勇 香川大学, 農学部, 教授 (60127941)
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| Keywords | CaMキナーゼIV / プロテインホスファターゼ / 脱リン酸化 / ゼブラフィッシュ / アンチセンスRNA / ノックダウン / 胚発生 / アポトーシス |
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| Research Abstract |
CaMキナーゼホスファターゼN (CaMKPN)はCaMキナーゼホスファターゼ(CaMKP)の核局在型ホモローグとしてCaMKPの配列をもとにデータベース中から見出された新奇プロテインホスファターゼである。CaMKPNは脳に特異的に発現していることから、その脳神経系における機能の解明には興味が持たれる。殊に、記憶など脳の高次機能に転写制御を介して深く関わっているCaMキナーゼIVの活性調節に、本酵素が重要な役割を果たしていることが示唆されている。しかしながらCaMKPNの生理的役割は、全く分かっていない。そこでゼブラフィッシュをモデル動物として、本酵素の生理機能を探ることにした。まずゼブラフィッシュCaMKPN(zCaMKPN)のcDNAを取得し、これを発現させてその性質を調べたところ、哺乳類のCaMKPNと同様の酵素学的性質、細胞内局在を示すことが確かめられた。次にNeuro2a細胞を用いてCaMキナーゼIVとの共発現実験を行ったところ、zCaMKPNを共発現させた細胞では、コントロールに比べてイオノマイシンによるCaMキナーゼIVのリン酸化の亢進が著明に抑制された。更にアンチセンス法により、ゼブラフィッシュ胚におけるzCaMKPNのノックダウン実験をおこない、その発生過程を観察したところ、アンチセンスRNAを注入した胚では脳細胞の異常なアポトーシスが起こり、頭部や脊髄の著明な発生異常が認められた。以上の結果から、CaMKPNが細胞内でCaMキナーゼIVを脱リン酸化し得ること、また胚発生の過程においてCaMKPNが重要な役割を担っていることが示唆された。CaMキナーゼIVはアポトーシスの制御に重要な役割を果たしていることが報告されているので、CaMKPNはCaMキナーゼIVの制御を介して、胚発生に必須なアポトーシスの過程を制御しているのかも知れない(論文投稿中)。
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