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カルシウム/カルモデュリン依存性多機能性蛋白質燐酸化酵素による中枢神経機能の制御

研究課題

研究課題/領域番号 04404024
研究種目

一般研究(A)

配分区分補助金
研究分野 医化学一般
研究機関旭川医科大学

研究代表者

藤澤 仁  旭川医科大学, 医学部, 教授 (10027039)

研究分担者 木谷 隆子  旭川医科大学, 医学部, 教務職員 (70101417)
竹内 昌之  旭川医科大学, 医学部, 助手 (40226999)
石田 敦彦  旭川医科大学, 医学部, 助手 (90212886)
亀下 勇  旭川医科大学, 医学部, 助教授 (60127941)
研究期間 (年度) 1992 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
22,000千円 (直接経費: 22,000千円)
1994年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
1993年度: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
1992年度: 13,000千円 (直接経費: 13,000千円)
キーワードカルモデュリン / カルモデュリン依存性蛋白質燐酸化酵素 / カルモデュリンキナーゼII / カルモデュリンキナーゼIV / カルモデュリンキナーゼIVキナーゼ / 自己阻害ドメイン / 脳 / カルシウムイオン / 中枢神経 / シグナル伝達 / 蛋白質燐酸化酵素 / 多機能性蛋白質燐酸化酸素 / カモルデュリン依存性蛋白質燐酸化酸素II / カモルデュリン依存性蛋白質燐酸化酸素IV / 自己燐酸化 / アイソフォーム / セカンドメッセンジャー
研究概要

カルシウムイオン/カルモデュリン依存性蛋白質燐酸化酵素II(キナーゼII)とIV(キナーゼIV)はAキナーゼやCキナーゼと同様、セカンドメッセンジャー応答性の多機能性プロティンキナーゼであり、細胞のシグナル伝達に重要な働きをしているが、脳に特異的に、かつ高含量に分布するので、中枢神経機能の制御に重要な役割りを担っている酵素であると推定されている。この2つのキナーゼの活性制御機構を中心に研究を進めた。
キナーゼIIは酵素分子内の自己阻害ドメインによる不活性化、カルモデュリンによる活性化と自己燐酸化による最大活性型酵素への転換など複雑な活性調節機構がこれまでに明らかにされてきたが、さらに詳細に検討した結果、自己阻害ドメインは酵素を不活性/安定型酵素にする作用をもつこと、カルモデュリンは活性化と不活性化の2つの相反する作用をもつことを明らかにし、それらの作用機構を調べ、キナーゼIIの活性調節機構がより複雑巧妙な機構であることを示した。DNAレベルでのキナーゼIIの制御についても研究を進め脳のアイソフォームと肝臓のアイソザイムの配列を比較し、スプライシングによるアイソフォーム形成機構を解析した。
キナーゼIVもキナーゼIIと同様、自己燐酸化による活性化が考えられてきたが、高度に精製したキナーゼIVは自己燐酸化で活性が変化しないこと、キナーゼIVの活性化はキナーゼIVとは別の脳に特異的に分布するカルモデュリン依存性プロティンキナーゼ(キナーゼIVキナーゼ)によって起こることを明らかにした。キナーゼIVキナーゼをラット脳より純粋に、精製してその性質を調べ、キナーゼIVを活性化する機構を調べた。またヒトの培養細胞を用いてキナーゼIVのcDNAクローニングを行い、ラットの酵素と比較し、酵素の分子構造を考察した。

報告書

(4件)
  • 1994 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1993 実績報告書
  • 1992 実績報告書
  • 研究成果

    (57件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (57件)

  • [文献書誌] I.Kameshita: "Autophosphorylation of Calmodulin-dependent Protein Kinase IV from Rat Cerebral Cortex" J.Biochem.113. 583-590 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Okuno: "Requirement of Brain Extract for the Activity of Brain Calmodulin-dependent Prottein Kinase IV Expressed in Escherichia coli" J.Biochem.114. 167-170 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kitani: "cDNA Cloning and Expression of Human Calmodulin-Dependent Protein Kinase IV" J.Biochem.115. 637-640 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.shida: "Inactivation of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase II by Ca^<2+>/calmodulin" J.Biochem.115. 1075-1082 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Oomori: "Ganglion cells immunoreactive for catecholamine-synthesizing enzymes,neuropeptide Y and vasoactive intestinal polypeptide in the rat adrenal gland" Cell Tissue Res. 275. 201-213 (1994)

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  • [文献書誌] S.Okuno: "Purification and Characterization of Ca^<2+>/Calmodulin-dependent Protein Kinase IV Kinase from Rat Brain" J.Biochem.116. 923-930 (1994)

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  • [文献書誌] I.Kameshita: "Preparation and Characterization of Calmodulin-dependent Protein Kinase IV (CaM-kinase IV) free of CaM-kinase I kinasw from Rat Cerebral Cortex" J.Biochem.117. 85-90 (1995)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kato: "Phosphorylation of Rabphilin-3A by Calmodulin-dependent Protein Kinase II" Biochem.Biophys.Res.Commun.205. 1776-1784 (1994)

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  • [文献書誌] A.Ishida: "Stabilization of Calmodulin-dependent Protein Kinase II through the Autoinhibitory Domain" J.Biol.Chem.270. 2163-2170 (1995)

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  • [文献書誌] M.Takeuchi: "Contact Transfer Method :DNA transfer from polyacrylamide gel" Anal.Biochem.224. 611-612 (1995)

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  • [文献書誌] Y.Nakamura: "An Immunohistochemical study of CA^<2+>/Calmodulin-depndent Protein Kinase IV in the Rat Central Nervous System Light and Electron Microscopic Observations" Neuroscience. (in press).

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  • [文献書誌] S.Okuno: "Full Activation of Brain Calmodulin-dependent Protein Kinase IV Requires Phosphorylation of the Amino-terminal Serine-inch Region by Calmodulin-dependent Protein Kinase IV Kinase" J.Biochem.(in press).

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  • [文献書誌] T.Kitani: "Inactivation of Ca^<2->/Calmodulin-dependent Protein Kinase IV by Ca^<2->/Calmodulin and Restoration of the Activity by Mg^<2+>/EGTA" J.Biochem.(in press).

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  • [文献書誌] 石田敦彦: "蛋白質・核酸・酵素" 共立出版, 12 (1992)

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  • [文献書誌] 奥野幸子: "ブレインサイエンス" 厚生社, 6 (1992)

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  • [文献書誌] 亀下 勇: "Clinical Calcium" 医薬ジャーナル社, 5 (1993)

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  • [文献書誌] 石田敦彦: "実験医学" 増刊 羊土社, 7 (1993)

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  • [文献書誌] 石田,敦彦: "生体における情報伝達" 南江堂, 6 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Fujisawa: "Biomedical Res." BIOMEDICAL RESEARCH FOUNDATION, 3 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Kameshita: "Autophosphorylation of Calmodulin-dependent Protein Kinase IV from Rat Cerebral Cortex" J.Biochem.113. 583-590 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Okuno: "Requirement of Brain Extract for the Activity of Brain Calmodulin-dependent Protein Kinase IV Expressed in Escherichia coli" J.Biochem.114. 167-170 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Fujisawa: "Regulation of the Activities of Ca^<2+>/Calmodulin-dependent Multifunctional Protein Kinases" Biomedical Res. 14. 99-102 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kitani: "cDNA Cloning and Expression of Himan Calmodulin-Dependent Protein Kinase IV" J.Biochem.115. 637-640 (1994)

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  • [文献書誌] A.Ishida: "Inactivation of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase II by Ca^<2+>/calmodulin" J.Biochem.115. 1075-1082 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Oomori: "Canglion cells immunoreactive for catecholamine-synthesizing enzymes, neuropeptide Y and vasoactive intestinal polypeptide in the rat adrenal gland" Cell Tissue Res. 275. 201-213 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Okuno: "Purification and Characterization of Ca^<2+>/Calmodulin-dependent Protein Kinase IV Kinase from Rat Brain" J.Biochem.116. 923-930 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Kameshita: "Preparation and Characterization of Calmodulin-dependent Protein Kinase IV (CaM-kinase IV) free of CaM-kinase IV kinase from Rat Cerebral Cortex" J.Biochem.117. 85-90 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kato: "Phosphorylation of Rabphilin-3A by Calmodulin-dependent Protein Kinase II" Biochem.Biophys.Res.Commun.205. 1776-1784 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Ishida: "Stabilization of Calmodulin-dependent Protein Kinase II through the Autoinhibitory Domain" J.Biol.Chem.270. 2163-2170 (1995)

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    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Takeuchi: "Contact Transfer Method : DNA transfer from polyacrylamide gel" Anal.Biochem.224. 611-612 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Nakamura: "An Immunohistochemical study of Ca^<2+>/Calmodulin-dependent Protein Kinase IV in the Rat Central Nervous System : Light and Electron Microscopic Observations" Neuroscience. (in press).

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    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Okuno: "Full Activation of Brain Calmodulin-dependent Protein Kinase IV Requires Phosphorylation of the Amino-terminal Serine-inch Region by Calmodulin-dependent Protein Kinase IV Kinase" J.Biochem.(in press).

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kitani: "Inactivation of Ca^<2+>/Calmodulin-dependent Protein Kinase IV by Ca^<2+>/Calmodulin and Restoration of the Activity by Mg^<2+>/EGTA" J.Biochem.(in press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kitani: "cDNA Cloning and Expression of Human Calmodulin-Dependent Protein Kinase IV" J.Biochem.115. 637-640 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] A.Ishida: "Inactivation of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase II by Ca^<2+>/calmodulin" J.Biochem.115. 1075-1082 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] S.Okuno: "Purification and Characterization of Ca^<2+>/Calmodulin-dependent Protein Kinase IV Kinase from Rat Brain" J.Biochem.116. 923-930 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] I.Kameshita: "Preparation and Characterization of Calmodulin-dependent Protein Kinase IV(CaM-kinase IV) free of CaM-kinase IV Kinase from Rat Cerebral Cortex" J.Biochem.117. 85-90 (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kato: "Phosphorylation of Rabphilin-3A by Calmodulin-dependent Protein Kinase II" Biochem.Biophys.Res.Commun.205. 1776-1784 (1994)

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      1994 実績報告書
  • [文献書誌] A.Ishida: "Stabilization of Calmodulin-dependent Protein Kinase II through the Autoinhibitory Domain" J.Biol.Chem.270. 2163-2170 (1995)

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      1994 実績報告書
  • [文献書誌] M.Takeuchi: "'Contact Transfer Method':DNA transfer from polyacrylamide gel" Anal.Biochem.224. 611-612 (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] S.Okuno: "Full Activation of Brain Calmodulin-dependent Protein Kinase IV Requires Phosphorylation of the Amino-terminal Serine-inch Region by Calmodulin-dependent Protein Kinase IV Kinase" J.Biochem.(in press).

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Nakamura: "An Immunohistochemical study of Ca^<2+>/Calmodulin-dependent Protein Kinase IV in the Rat Central Nervous System:Light and Electron Microscopic Observations" Neuroscience. (in press).

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kitani: "Inactivation of Ca^<2+>/Calmodulin-dependent Protein Kinase IV by Ca^<2+>/Calmodulin and Restoration of the Activity by Mg^<2+>/EGTA" J.Biochem.(in press).

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] I.Kameshita: "Autophosphorylation of Calmodulin-Dependent Protein Kinase IV from Rat Cerebral Cortex" J.Biochem.113. 583-590 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 亀下 勇: "脳機能とカルシウム-カルシウム依存性プロティンキナーゼ-" Clinical Calcium. 3. 293-298 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 石田敦彦: "多機能性カルモデュリン依存性プロティンキナーゼの解析法" 実験医学. 11. 139-146 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] S.Okuno: "Requirement of Brain Extract for the Activity of Brain Calmodulin-dependent Protein Kinase IV Expressed in Eschericha coli" J.Biochem.114. 167-170 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] H.Fujisawa: "Regulation of the Activities of Ca^<2+>/Calmodulin-dependent Multifuctional Protein Kinases" Biomedical Res.14. 99-102 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kitani: "cDNA Cloning and Expression of Human Calmodulin-Dependent Protein Kinase IV" J.Biochem.(in press).

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] A.Ishida: "Inactivation of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase II by Ca^<2+>/calmodulin" J.Biochem.(in press).

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 石田敦彦: "生体における情報伝達" 南江堂, 222-228 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Miyano,O.: "Purification and Characterization on of a Brain-specific Multifunctional Calmodulin-dipendent Protein Kinase from Rat Cerehellum" J.Biol.Chem.267. 1198-1203 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 藤澤 仁: "多機能性カルモジュリン依存性タンパク質リン酸化酸素" 生化学. 64. 14-25 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 石田 敦彦: "Ca^<2+>/カルモデュリン依存性プロティンキナーゼIIの構造とアミン代謝" 蛋白質、核酸、酵素. 37. 1577-1589 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 奥野 幸子: "神経細胞とセカンドメッセンジャー-カルモデュリン系-" ブレインサイエンス. 3. 345-351 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Kameshita,I.: "Autophosphorylation of Calmodulin-dependent Protein Kinase IV from Rat Cerebral Cortex" J.Biochem.

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Fujisawa,H.: "Molecular Basis of Neuronal Connectivity" Kohko-do,Niigata, 3 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書

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公開日: 1992-04-01   更新日: 2016-04-21  

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