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CaMKIδアイソフォームの機能的役割分担の解明

研究課題

研究課題/領域番号 12J09676
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 機能生物化学
研究機関愛媛大学

研究代表者

千賀 由佳子  愛媛大学, 連合農学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2014年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2013年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2012年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードプロテインキナーゼ / CaMKI / ゼブラフィッシュ / Distal-less homeobox / プロテインホスファターゼ / Ca^2/calmodulin-dependent protein kinase I
研究実績の概要

Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase I (CaMKI)はCa2+シグナル系で中心的な役割を果たしているSer/Thrキナーゼである。これまでに、プロテインキナーゼを網羅的に検出するマルチPK抗体を用いた発現クローニングにより、ゼブラフィッシュ72時間胚のcDNAライブラリーからCaMKIδ-L (392 aa) およびCaMKIδ-S (368 aa) の2種類のスプライスバリアントを取得した。さらに、両酵素とは異なる遺伝子である新規CaMKIδアイソフォーム、CaMKIδ-LL (433 aa)をクローニングした。これら3つのアイソフォームの役割分担を明らかにするために、ゼブラフィッシュにおける発現時期および発現組織を調べるとともに、初期胚における遺伝子ノックダウンを行った。その結果、CaMKIδアイソフォームは胚発生段階や組織によって分布が異なっていること、正常な胚発生にはCaMKIδのキナーゼ活性が重要であることを明らかにした。
CaMKIδ-LLのノックダウン実験から、CaMKIδ-LLがヒレや軟骨の形成に関与していることが考えられた。CaMKIδ-LLの機能を探る上で、細胞内での標的分子、すなわち内在性基質を同定することは重要課題である。そこで、大腸菌ツーハイブリッド法を用いてCaMKIδ-LLの基質タンパク質の探索を行い、ターゲット候補としてDistal-less homeobox 1 (Dlx1)を取得することに成功した。これまでの研究により、CaMKIδ-LLはDlx1をリン酸化することでDlx1の転写活性を正に制御して骨形成を促進することを明らかにした。さらに、CaMKIδのN末の構造はホスファターゼによる認識に重要であり、低Ca2+状態でも脱リン酸化されて活性を失うことなく、リン酸化状態を保持していることを明らかにした。
以上2つの研究テーマに関しては、新しい知見であることから現在論文投稿中である。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] TandeMBP: Generation of a unique protein substrate for protein kinase assays.2014

    • 著者名/発表者名
      (1)Kameshita, I., Yamashita, S., Katayama, S., Senga, Y., Sueyoshi, N.
    • 雑誌名

      J. Biochem.

      巻: 156 号: 3 ページ: 147-154

    • DOI

      10.1093/jb/mvu025

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] TandeMBP : Generation of a unique protein substrate for protein kinase assays.2014

    • 著者名/発表者名
      Isamu Kameshita
    • 雑誌名

      J. Biochem.

      巻: (印刷中)(未定)

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Expression and gene knockdown of zebrafish Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase Iδ-LL.2013

    • 著者名/発表者名
      Yukako Senga
    • 雑誌名

      Arch. Biochem. Biophys.

      巻: 540 号: 1-2 ページ: 41-52

    • DOI

      10.1016/j.abb.2013.09.016

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase Iδ causes developmental abnormalities in zebrafish, Danio rerio.2012

    • 著者名/発表者名
      Yukako Senga
    • 雑誌名

      Arch. Biochem. Biophys.

      巻: 517 号: 1 ページ: 71-82

    • DOI

      10.1016/j.abb.2011.11.008

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] oprinopsis cinereaに存在する新規CaMK (CoPK02)の解析2015

    • 著者名/発表者名
      山下 雅史
    • 学会等名
      日本農芸化学会2015年度大会
    • 発表場所
      岡山(岡山大学 津島キャンパス)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Ca2+/CaM-dependent protein kinase Iδ (CaMKIδ)によるDistal-less homeobox 1 (Dlx1)を介した骨形成メカニズム2014

    • 著者名/発表者名
      千賀 由佳子
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      横浜(パシフィコ横浜)
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 等電点電気泳動を利用したCyclin‐dependent kinase-like 5の新規基質探索2014

    • 著者名/発表者名
      片山 将一
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      横浜(パシフィコ横浜)
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Ca2+/CaM-dependent protein kinase Iδ (CaMKIδ) regulates Distal-less homeobox 1 (Dlx1) during osteogenic signaling2014

    • 著者名/発表者名
      千賀 由佳子
    • 学会等名
      15th IUBMB-24th FAOBMB-TSBMB Congress
    • 発表場所
      台湾、台北市(中央研究院)
    • 年月日
      2014-10-21 – 2014-10-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] CaMKIδ, a phosphatase-resistant isoform of CaMKI, which remains primed without Ca2+-stimulation.2014

    • 著者名/発表者名
      千賀 由佳子
    • 学会等名
      第87回日本生化学会大会
    • 発表場所
      京都(国立京都国際会館)
    • 年月日
      2014-10-15 – 2014-10-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] CaMKIδはボスファターゼ抵抗性によってCa^<2+>刺激のない細胞内でも活性化状態を維持している2013

    • 著者名/発表者名
      千賀 由佳子
    • 学会等名
      第36回日本分子生物学会 年会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2013-12-05
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 等電点電気泳動を利用したCyclin - dependent kinase-like 5の新規基質探索2013

    • 著者名/発表者名
      片山 将一
    • 学会等名
      日本農芸化学会中国四国支部第35回講演会(例会)
    • 発表場所
      高知
    • 年月日
      2013-01-26
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Ca^<2+>/CaM依存性プロテインキナーゼIδはゼブラフィッシュの胸鰭形成に必須である2012

    • 著者名/発表者名
      吉岡 慶子
    • 学会等名
      第85回日本生化学会大会 年会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2012-12-16
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Cyclin - dependent kinase-like 5(CDKL5)の新規内在性基質の探索と同定2012

    • 著者名/発表者名
      片山 将一
    • 学会等名
      第85回日本生化学会大会 年会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2012-12-16
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Roles of Calcium /calmodulin-dependent protein kinase I-delta (CaMKI-delta) isoforms in the early embryogenesis of zebrafish.2012

    • 著者名/発表者名
      千賀 由佳子
    • 学会等名
      22nd IUBMB-37th FEBS Congress
    • 発表場所
      スペイン(セビーリャ)
    • 年月日
      2012-09-06
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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