| 研究概要 |
神経インパルス,神経伝達物質,活性ペプチド,ホルモン,オータコイド,細胞増殖因子などは,神経細胞において,シナプス膜,形質膜に存在する受容体を刺激し,細胞内に細胞外からのシグナルを伝達している。その反応は,受容体に構成されたイオンチャネル,電位依存性イオンチャネル,代謝性受容体刺激によるいわゆるセカンドメッセンジャーの産生,チロシンキナーゼ活性化反応など多岐にわたっている。
本研究では,とくに受容体刺激に基づくCa^<2+>の細胞内反応に焦点をしぼり,生体内での機能的な面から明らかにすることを目的とした。したがって,よりin vivoに近い反応を調べるために,初代培養細胞(海馬ニューロンの培養細胞,大脳皮質アストロサイト,小脳穎粒細胞),確立した細胞系(PC12細胞,NG108-15細胞,インスリノーマ細胞,GH3,HEC-1B細胞,脳切片(海馬脳切片),器官培養を用い,種々の刺激因子による細胞内Ca^<2+>上昇に続く細胞内反応を調べた。CaMキナーゼIIiとCaMキナーゼIVは,脳においてもっとも高濃度に存在し,脳内に広く分布している。両酵素ともに多機能性キナーゼともよばれ,広い基質特異性を有し,Ca^<2+>を介する多くの反応に関与している。CaMキナーゼIIは自己燐酸化能を有し,Ca^<2+>/カルモデュリンに対す.る依存性を消失し,Ca^<2+>非存在下で活性が発現する。CaMキナーゼIVは,CaMキナーゼキナーゼ(CaMKK)によって燐酸化され,活性化される。CaMキナーゼIVはとくに細胞核での局在が知られている。CaMキナーゼII,IV,CaMKKのいずれもがCa^<2+>/カルモデュリンによって活性化される。細胞刺激にともなって細胞内に上昇しCa^<2+>の機能的発現がどの酵素の活性化を介し発揮されるのか,酵素活性の動態,自己燐酸化反応,基質蛋白質の燐酸化反応および活性化反応を把握して,細胞機能への関与を明らかにすることを努めた。
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