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神経細胞におけるCDK5活性化サブユニットp35の分解制御機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 12680700
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 細胞生物学
研究機関東京都立大学

研究代表者

久永 眞市 (久永 真市)  東京都立大学, 理学研究科, 教授 (20181092)

研究分担者 斎藤 太郎  東京都立大学, 理学研究科, 助手 (70301413)
研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
2001年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2000年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
キーワード神経 / Cdk5 / プロテアソーム / カルパイン / リン酸化 / 神経細胞死 / CDK5 / 蛋白分解 / プロテインキナーゼ / 神経細胞 / 脳 / p35
研究概要

サイクリン依存性キナーゼ群(CDKs)は細胞周期進行に関わる最も重要な因子である。ただし、CDK5のみは分裂を停止した神経細胞で活性が検出される特異なCDKsである。遺伝子欠損マウスを用いた研究から、CDK5は脳皮質における神経細胞の層形成に関与していることが判明している。CDK5の活性制御については、活性化サブユニットp35が必要であるということ以外殆ど判っていない。我々の最近の研究で、制御サブユニットp35の蛋白量はプロテアソームによる分解で調節されていること、p35のp25への限定分解がカルパインによっておこなわれること、酵母のtwo-hybridsystemを用いてp35に結合する新規なチロシンキナーゼを分離したことなどが新たな結果として得られている。本研究では、以上の結果を更に発展させ、p35のin vitroにおける分解はATPとフォスファターゼ阻害剤であるmicrocystin存在下で誘導されることを見つけた。この分解誘導はラットの胎児脳ではみられたが、成体脳では分解が起こらず、一旦リン酸化されても、p35は脱リン酸化されてしまった。胎児脳と成体脳の分解活性を調べたところ、分解活性に加えて分解されるp35にも性質の違いがあることが判明した。p35のカルパインによる認識機構を検討した。p35をあらかじめリン酸化しておくと、カルパインに対する抵抗性が現れた。このリン酸化はCdk5による自己リン酸化であることが、キナーゼ活性を持たないCdk5を用いた実験から明らかとなった。但し、リン酸化部位は(S/T)PのCdk5のコンセンサスリン酸化部位以外にあることが、リン酸化されない変異体を用いた実験によって判明した。

報告書

(3件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (26件)

  • [文献書誌] Kitazawa et al.: "Ser787 in the proline-rich region of human MAP4 is a critical phosphorylation site that reduces the microtubule polymerization activity"Cell Struct Funct. 25. 33-39 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tokuoka et al.: "BDNF-induced phosphorylation of neurofilament-H subunit in primary culture of rat cortical neurons"J.Cell Science. 113. 1059-1068 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kusakawa et al.: "Calpain-dependent proteolytic cleavage of the p35 CDK5 activtor to p25"J.Biol.Chem.. 275. 17166-17172 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Taniguchi et al.: "Calpain-mediated degradation of p35 to p25 in postmortem human and rat brains"FEBS letter. 489. 46-50 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Bibb et al.: "Phosphorylation of protein phosphatase inhibitore-I by Cdk5"J.Biol.Chem.. 276. 14490-14497 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Uchida et al.: "The neurofilament of Klotho, the mutant mouse prepaturely displaying symptoms resembling human aging"J.Neurosci.Res. 64. 364-370 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 久永眞市: "CDK5:分裂しない神経細胞で機能するCDK"実験医学(羊土社). 6 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kitazawa, H. et al.: "Ser787 in the proline-rich region of human MAP4 is a critical phosphorylation site that reduces the microtubule polymerization activity"Cell Struct. Funct.. 25. 33-39 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tokuda, H. et al.: "BDNF-induced phosphorylation of neurofilament-H subunit in primary culture of rat cortical neurons"J. Cell Sci.. 113. 1059-1068 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kusakawa, G. et al.: "Calpain-dependent proteolytic cleavage of the p35 CDK5 activator to p25"J. Biol. Chem.. 275. 17166-17172 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Taniguchi, S. et al.: "Calpain-mediated degradation of p35 to p25 postmortem human and rat brains"FEBS letter. 489. 46-50 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Bibb, J. A. et al.: "Phosphorylation of protein phosphatase inhibitor-I by Cdk5"J. Biol. Chem.. 276. 14490-14497 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Uchida, A. et al.: "The neurofilament of Klotho, the mutant mouse prepaturely displaying symptoms resembling human aging"J. Neurosci. Res.. 64. 364-370 (2001)

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    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hisanaga, S.: "CDK5 : CDK functioning in post-mitotic neurons"Experimental Medicine, Yodo-sha. 18. 878-883 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Alim MA et al.: "Tubulin seeds a-synuclein fibril formation"J Biol Chem. 272. 2112-2117 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Chang W et al.: "Phosphorylation of MAP4 affects microtubule properties and cell cycle progression"J Cell Sci. 114. 2879-2887 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Bibb JA et al.: "Phosphorylation of protein phosphatase inhibitore-I by Cdk5"J Biol Chem. 276. 14490-14497 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Uchida A et al.: "The neurofilament of Klotho, the mutant mouse prepaturely displaying symptoms resembling human aging"J Neurosci Res. 64. 364-370 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Taniguchi S et al.: "Calpain-mediated degradation of p35 to p25 in postmortem human and rat brains"EBBS letter. 489. 46-50 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 斎藤太郎 他: "神経細胞におけるCdk5、Cdk5の活性調節機構"生化学. 73. 276-278 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Bibb,J.: "Phosphorylation of protein phosphatase inhibitore-I by Cdk5.J."Biol.Chem.. (in press).

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Uchida,A.: "The neurofilament of Klotho, the mutant mouse prepaturely displaying symptoms resembling human aging."J.Neurosci,Res.. (in press).

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Taniguchi,S.: "Calpain-mediated degadation of p35 to p25 in postmortem human and rat brains."FEBS letter. 489. 46-50 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kusakawa,G.: "Calpain-dependent proteolytic cleavage of the p35 CDK5 activtor to p25."J.Biol.Chem.. 275. 17166-17172 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kitazawa,H.: "Ser787 in the proline-rich region of human MAP4 is a critical phosphorylation site that reduces the microtubule polymerization activity."Cell Struct.Funct.. 25. 33-39 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Tokuoka,H.: "BDNF-induced phosphorylation of neurofilament-H subunit in primary culture of rat cortical neurons."J.Cell Sci.. 113. 1059-1068 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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