脊椎動物胚発生におけるCaMキナーゼカスケードの分子解析

2008 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19770110
• Research Institution: Kagawa University
• Principal Investigator: 末吉 紀行 Kagawa University, 農学部, 准教授 (90346635)
• Keywords: CaMKP / CaMKP-N

Research Abstract

核局在型CaMキナーゼホスファターゼ(CaMKP-N)は多機能性CaMKsを特異的に脱リン酸化し、不活性化するプロテインホスファターゼである。CaMKP-Nは、主に中枢神経細胞に存在しており、細胞内では核に局在する。これまでラットならびにゼブラフィッシュのCaMKP-NのC末端領域に核局在シグナル(NLS)が存在することが報告されている。また、ラット脳内においてはC末端領域で分解を受けた分解断片が存在し、この分解断片はNLSを失っているため細胞質にも局在することが知られている。今回、我々はCaMKP-NのC末端領域が分解を受けた場合、脱リン酸化活性にどのような影響を及ぼすかについて調べた。リン酸化CaMKIIペプチド(pp10)を基質にしてホスファターゼ活性を調べたところ、C末端領域の186個のアミノ酸を欠損させたゼブラフィッシュCaMKP-N変異体[zCaMKP-N(1-447)]はWTに比べ6倍程度の高い脱リン酸化活性を示した。また、リン酸化CaMKIVを基質にした場合でもC末端欠損変異体はWTに比べて高い脱リン酸化活性を示した。ゼブラフィッシュ脳から調製した組織抽出液を用いてウエスタンブロットを行ったところ、約70kDaのCaMKP-Nの分解断片と思われる分子種が検出されたが、認識部位が異なるCaMKP-N特異的抗体で解析した結果、この分解断片はC末端領域が分解されていることが判明した。そこで、この分解断片を免疫沈降により取得し脱リン酸化アッセイを行ったところ、Mn^<2+>とCaMKP-Nの活性化因子であるpoly-L-Lys存在下においてCaMKIVを顕著に脱リン酸化する活性を示した。以上の結果から、脳内におけるCaMKP-Nの分解は、その細胞内局在に影響を及ぼすだけでなく、脱リン酸化活性の制御にも関与する重要な細胞内プロセシングである可能性が示唆された。

Research Products

• [Journal Article] Novel Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase expressed in actively growing mycelia of the basidiomycetous mushroom Conrinus cinereus (2009)
  • Author(s): Kaneko, K., Yamada, Y., Sueyoshi ; N., Watanabe, A., Asada. Y., Kameshita. I.
  • Journal Title: Biochim. Biophys. Acta 1790 Pages: 71-79
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mechanistic insights into the hydrolysis and synthesis of ceramide by neutral ceramidase (2009)
  • Author(s): Inoue, T., Okino ; N., Kakuta, Y., Hijikata, A., Okano, H., Goda, H.M. ; Tani, M., Sueyoshi, N., Kambayashi, K., Matsumura, H., Kai, Y, Ito, M.
  • Journal Title: J. Biol. Chem 284 Pages: 9566-9577
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Tyrosine kinase activity of a Ca2+/calmodulindependent protein kinase II catalytic fragment (2008)
  • Author(s): Sugiyama, Y, Ishida, A., Sueyoshi, N., Kameshita, I.
  • Journal Title: Biochem. Biophys. Res. Commun 377 Pages: 648-652
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cyclindependent kinase-like 5 binds and phosphorylates DNA methyltransferase 1 (2008)
  • Author(s): Kameshita, I., Sekiguchi, M., Hamasaki, D., Sugiyama, Y, Hatano, N., Suetake, I., Tajima, S., Sueyoshi, N.
  • Journal Title: Biochem. Biophys. Res. Commun 377 Pages: 1162-1167
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Activation of SAD kinase by Ca2+/calmodulindependent protein kinase kinase (2008)
  • Author(s): Fujimoto, T., Yurimoto, S., Hatano, N., Nozaki, N., Sueyoshi, N., Kameshita, I., Mizutani, A., Mikoshiba, K., Kobayashi. R.. Tokumitsu, H.
  • Journal Title: Biochemistry 47 Pages: 4151-4159
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Twodimensional gel electrophoretic analysis of cyanogen.bromide fragments containing subdornain VIB of nrotein lcinases using a Multi-PK antibody (2008)
  • Author(s): Sugiyaina, Y., Shimomura,S., Suevoshi, N.. Kameshita, I.
  • Journal Title: Anal. Biochem 373 Pages: 173-175
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ca2+/カルモジュリン依存性ロテインキナーゼによるシグナル伝達-スイッチオン/オフの制御機構と疾患とのかかわり- (2008)
  • Author(s): 茂里康、石田敦彦、末吉紀行、亀下勇
  • Journal Title: 蛋白質核酸酵素 53 Pages: 1360-1367
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Negative regulation of multifunctional Ca2+/calmodulin-dependent protein kinases physiological and pharmacological significance of protein phosphatases (2008)
  • Author(s): Ishida, A., Sueyoshi, N., Shigeri, Y., Kameshita, I.
  • Journal Title: Br. J. Pharmacol 154 Pages: 729-740
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 緑膿菌由来の中性セラミダーゼのX線結晶構造解析と反応機構の解明 (2008)
  • Author(s): 沖野望,井上豪,角田佳充,土方敦司,岡野浩幸,上林浩二,合田(問註所)初美,谷元洋,末吉紀行,松村浩由,甲斐泰,伊東信
  • Organizer: 第31回日本分子生物学会年会第81回日本生化学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 20081209-12
• [Presentation] 各種変異体を用いたゼブラフィッシュDoublecortin-like protein kinaseの微小管結合状態の解析 (2008)
  • Author(s): 永峰賢,下村幸子,末吉紀行,亀下勇
  • Organizer: 第31回日本分子生物学会年会第81回日本生化学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 20081209-12
• [Presentation] 担子菌Coprinus cinereusに発現するCoPK032の発現クローニングと機能解析 (2008)
  • Author(s): 金子啓祐,末吉紀行,渡邉彰,麻田泰彦,亀下勇
  • Organizer: 第31回日本分子生物学会年会第81回日本生化学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 20081209-12
• [Presentation] ゼブラフィッシュ脳における核局在型CaMキナーゼホスファターゼ(CaMKP-N)の分解断片の解析 (2008)
  • Author(s): 二村貴樹、末吉紀行、亀下勇
  • Organizer: 第31回日本分子生物学会年会第81回日本生化学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 20081209-12
• [Presentation] ゼブラフィッシュDoublecortin-like protein kinase(zDCLK)の活性化機構と活性型zDCLKを用いた内在性基質の探索 (2008)
  • Author(s): 下村幸子, 永峰賢, 波多野直哉, 末吉紀行, 亀下勇
  • Organizer: 第31回日本分子生物掌会年会第81回日本生化学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 20081209-12
• [Presentation] Ca+/calmodulin-dependent protein kinaseII触媒断片のテロシンキナーゼ活性 (2008)
  • Author(s): 杉山康憲, 石田敦彦, 末吉紀行, 亀下勇
  • Organizer: 第31回日本分子生物学会年会第81回日本生化学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 20081209-12
• [Presentation] ミヤコグサに発現するプロテインキナーゼPKLO1 (2008)
  • Author(s): 西尾和士, 下村幸子, 西田哲之, 末吉紀行, 野村美加, 田島茂行, 亀下勇
  • Organizer: 第31回日本分子生物学会年会第81回日本生化学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 20081209-12
• [Presentation] Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase phosphatase (CaMKP) is indispensable for normal embryogenesis in zebrafish, Danio rerio (2008)
  • Author(s): Sueyoshi, N., Ishida, A., Kameshita, I.
  • Organizer: 8th International Conference on Protein Phosphatases
  • Place of Presentation: 群馬
  • Year and Date: 2008-11-12
• [Presentation] Catalytic properties of zebrafish boublecortin-like protein kinase (zDCLK) (2008)
  • Author(s): Shimomura, S., Nagamine, T., Nimura, T., Sueyoshi, N., Kameshita. I.
  • Organizer: 11th IUBMB Conference
  • Place of Presentation: ギリシャ アテネ
  • Year and Date: 2008-07-01
• [Presentation] Calmoduliri-dependent protein kinase IV regulates insulin secretion under the glucotoxic condition in INS-1 rat insulinoma cell line (2008)
  • Author(s): Sugiyama, Y, Murao, K., Imachi, H., Sueyoshi, N., Ishida, I., Kameshita, I.
  • Organizer: 11th IUBMB Conference
  • Place of Presentation: ギリシャ アテネ
  • Year and Date: 2008-07-01
• [Presentation] 担子菌C.cinereusの生長菌糸に発現するCa2+/calmodulin依存性プロテインキナーゼ (2008)
  • Author(s): 金子啓祐,山田裕介,末吉紀行,渡邉彰,麻田恭彦,亀下勇
  • Organizer: 第49回日本生化学会中国・四国支部例会
  • Place of Presentation: 高松
  • Year and Date: 2008-05-16