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プロテインキナーゼCDKL5の新規基質に着目したRett症候群の発症機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 14J07002
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 応用分子細胞生物学
研究機関香川大学 (2015)
愛媛大学 (2014)

研究代表者

片山 将一  香川大学, 農学部, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
2,500千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 300千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2014年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードCDKL5 / Amphiphysin 1 / 基質特異性 / Protein kinase / Amphiphysin1
研究実績の概要

Cyclin-dependent kinase-like 5 (CDKL5)は主に脳に発現するプロテインキナーゼである。CDKL5の遺伝子変異はRett症候群と呼ばれる、精神発達の遅れを伴う神経疾患を引き起こす。Rett症候群の発症メカニズムを明らかにするためには、CDKL5の標的基質を探索し、そのリン酸化の意義を明らかにすることが重要である。そこで、CDKL5の内在性基質の探索を行い、Amphiphysin 1 (Amph1)がCDKL5の非常に良い基質となることを明らかにした。以降、本課題では以下の2つの内容について解析した。
(1)CDKL5の基質認識機構の解析
CDKL5によるAmph1リン酸化の意義を解析する中で、Amph1以外の基質が存在する可能性が考えられた。そこで、CDKL5の基質をさらに探索するために、CDKL5の基質認識機構を解析した。様々なAmph1点変異体を使用して、CDKL5の認識配列がRPXSXであることを見出した。さらに、CDKL5によるリン酸化にはCLAP領域と呼ばれるAmph1の特徴的な構造が重要であった。今後はこの情報をもとに、Amph1以外のCDKL5基質を探索する予定である。
(2)ゼブラフィッシュCDKL5の機能解析
これまでに哺乳動物のCDKL5の機能についての報告はあるものの、魚類のCDKL5の性質については全く明らかになっていない。そこで、ゼブラフィッシュCDKL5 (zCDKL5)のクローニングを行い、zCDKL5-S (3117 bp)とzCDKL5-L (3240 bp)の2種類のスプライスバリアントを取得した。また、zCDKL5-SとzCDKL5-Lは胚発生や組織において発現のパターンが異なることを明らかにした。zCDKL5の性質について基本的知見が得られたため、今後は個体レベルでzCDKL5の機能を解析する。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (7件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Expression analyses of splice variants of zebrafish cyclin-dependent kinase-like 5 and its substrate, amphiphysin 12016

    • 著者名/発表者名
      Syouichi Katayama, Yukako Senga, Ami Oi, Yosuke Miki, Yasunori Sugiyama, Noriyuki Sueyoshi, Isamu Kameshita
    • 雑誌名

      Gene

      巻: 583 号: 1 ページ: 15-23

    • DOI

      10.1016/j.gene.2016.02.036

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Critical Determinants of Substrate Recognition by Cyclin-Dependent Kinase-like 5 (CDKL5)2015

    • 著者名/発表者名
      Syouichi Katayama, Noriyuki Sueyoshi and Isamu Kameshita
    • 雑誌名

      Biochemistry

      巻: in press 号: 19 ページ: 2975-2987

    • DOI

      10.1021/bi501308k

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Expression and phosphorylation state analysis of intracellular protein kinases using Multi- PK antibody and Phos- tag SDS- PAGE.2015

    • 著者名/発表者名
      Sugiyama, Y., Katayama, S., Kameshita, I., Morisawa, K., Higuchi, T., Todaka, H., Eiji Kinoshita, Kinoshita- Kikuta, E., Koike, T., Taniguchi, T., Sakamoto, S.
    • 雑誌名

      MethodsX

      巻: 2 ページ: 469-474

    • DOI

      10.1016/j.mex.2015.11.007

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [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
  • [学会発表] Amphiphysin 1のCLAP領域はCyclin-dependent kinase-like 5によってリン酸化されるために重要である2015

    • 著者名/発表者名
      片山 将一、大井 愛海、三木 洋祐、末吉 紀行、亀下 勇
    • 学会等名
      第38回 日本分子生物学会 第88回 日本生化学会大会 合同大会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Dual specificity tyrosine-phosphorylation-regulated kinase 1A(DYRK1A)によるCyclin-dependent kinase-like 5(CDKL5)のリン酸化とその意義2015

    • 著者名/発表者名
      大井 愛海、片山 将一、波多野 直哉、杉山 康憲、末吉 紀行、亀下 勇
    • 学会等名
      第38回 日本分子生物学会 第88回 日本生化学会大会 合同大会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 担子菌Coprinopsis cinereaの成長菌糸に存在するCaMキナーゼ(CoPK02)の性質2015

    • 著者名/発表者名
      山下 雅史、片山 将一、千賀 由佳子、杉山 康憲、末吉 紀行、亀下 勇
    • 学会等名
      第38回 日本分子生物学会 第88回 日本生化学会大会 合同大会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Rett症候群の発症に関わるCyclin-dependent kinase-like 5 (CDKL5)のアミノ酸変異と基質リン酸化活性2015

    • 著者名/発表者名
      大井 愛海、片山 将一、杉山 康憲、末吉 紀行、亀下 勇
    • 学会等名
      第56回 日本生化学会 中国・四国支部例会
    • 発表場所
      島根大学会館
    • 年月日
      2015-05-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ゼブラフィッシュに存在する二種のCyclin-dependent kinase-like 5 (CDKL5)の スプライスバリアントの比較解析2014

    • 著者名/発表者名
      片山 将一、千賀 由佳子、大井 愛海、三木 洋祐、杉山 康憲、末吉 紀行、亀下 勇
    • 学会等名
      第37回 日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神奈川県、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] Exploration of an endogenous substrate for cyclin-dependent kinase-like 5 (CDKL5)2014

    • 著者名/発表者名
      Syouichi Katayama, Noriyuki Sueyoshi, Isamu Kameshita
    • 学会等名
      15th IUBMB-24 th FAOBMB
    • 発表場所
      台湾、台北
    • 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] Cyclin-dependent kinase-like 5 (CDKL5)の新規内在性基質の探索と基質認識メカニズム2014

    • 著者名/発表者名
      片山 将一、末吉 紀行、亀下 勇
    • 学会等名
      第54回 生命科学夏の学校
    • 発表場所
      滋賀県高島市白浜荘
    • 年月日
      2014-08-28 – 2014-08-31
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 香川大学 動物機能生化学研究室 ホームページ

    • URL

      http://www.ag.kagawa-u.ac.jp/sueyoshi/index.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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