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脊椎動物初期発生におけるCaMキナーゼカスケードの分子解析

Research Project

Project/Area Number 08J02653
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Cell biology
Research InstitutionKagawa University (2009)
Ehime University (2008)

Principal Investigator

二村 貴樹  Kagawa University, 農学部, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2008 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2009: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2008: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Keywordszebrafish / protein kinase / protein phosphatase / CaM kinase / CaMKIV / CaMKP / CaMKP-N / ゼブラフィッシュ / CaMキナーゼ / CaMKホスファターゼ
Research Abstract

CaMキナーゼホスファターゼ(CaMKP)とその核局在型アイソフォームであるCaMIKP-Nは多機能性CaMキナーゼ(CaMKs)群を特異的に不活性化する酵素であるが、生体内においてどのような働きをしているかは不明であった。そこで脊椎動物のモデルとしてゼブラフィッシュを用いて、初期胚においてCaMKPとCaMKP-Nの遺伝子発現を抑制しその影響を調べた結果、奇形を生じ、この異常はCaMKPまたはCaMKPNの発現量の低下に伴うCaMKs活性の上昇が原因として考えられた。CaMKP社Nは核に局在するCaMKIVの活性調節に関与していると考えられため、ゼブラフィッシュCaMKIV(zCaMKIV)の機能を明らかにすることにした。zCaMKIVの一次構造はラットCaMKIV(rCaMKIV)と比較してC末端領域が大きく欠損していることを見出した。そこで、このC末端領域欠損の影響を調べるため、rCaMKIVとzCaMKIVの性質を比較した。その結果、両者で活性化機構と細胞内局在に大きな違いはみられなかったが、基質特異性に差がみられた。本研究によりCaMKIVのC末端領域が基質特異性に影響を与えることを明らかにした。また、ゼブラフィッシュ脳における内在性CaMKP-Nを解析した結果、その融部に核移行シグナル配列を含むC末端領域が分解を受けていることを見出した。この分解断片の細胞内局在を調べたところ、核ではなく細胞質に局在することが明らかとなった。さらにCaMKP社NはC末端の分解に伴い活性化されることが判明した。このCaMKP-Nの分解はプロテアソーム阻害剤で処理することにより抑制された。以上の結果から内在性のCaMKP社Nはプロテアソームによる分解に伴い活性化され、さらに核から細胞質に移行することにより細胞質に局在するCaMKsの活性を負に調節していることが示唆された。

Report

(2 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2009 2008 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase phosphatase(CaMKP)is indispensable for normal embryogenesis in zebrafish, Danio rerio.2009

    • Author(s)
      Sueyoshi N, Nimura T, Ishida A, Taniguchi T, Yoshimura Y, Ito M, Shigeri Y, Kameshita I
    • Journal Title

      Archeves of Biochemistry and Biophysics 488

      Pages: 48-59

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A minimum size homolog of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase IV naturally occurring in zebrafish.

    • Author(s)
      Nimura T, Sugiyama Y, Sueyoshi N, Shigeri Y, Ishida A, Kameshita I
    • Journal Title

      Journal of Biochemistry (In press)

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 核局在型CaMキナーゼホスファターゼ(CaMKP-N)の細胞内分解機構の解析2009

    • Author(s)
      二村貴樹、岸野良美、末吉紀行、亀下勇
    • Organizer
      日本分子生物学会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2009-12-11
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] CaMKIδはゼブラフィッシュの正常な胚発生に不可欠である2009

    • Author(s)
      千賀由佳子、永峰賢、二村貴樹、末吉紀行、亀下勇
    • Organizer
      日本分子生物学会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2009-12-10
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [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
    • Organizer
      日本分子生物学会・日本生化学会合同大会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2008-12-11
    • Related Report
      2008 Annual Research Report

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Published: 2008-04-01   Modified: 2024-03-26  

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