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CaMKIδの新規活性化メカニズム及び軟骨形成における生理機能の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17J09227
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
研究機関愛媛大学

研究代表者

秋月 一駿  愛媛大学, 愛媛大学大学院連合農学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2019年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2018年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2017年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードCaMKI / プロテインキナーゼ / ゼブラフィッシュ / 活性調節 / 自己リン酸化 / 活性調節機構
研究実績の概要

当研究室では以前、ゼブラフィッシュ胚発生過程の鍵酵素としてカルモジュリン依存性プロテインキナーゼ Iδ (CaMKIδ) を同定した.本研究では、CaMKIδの新規活性化メカニズムおよび胚発生過程における生理機能の解明を試みた.

CaMKIδのC末欠損変異体 [CaMKIδ(1-299)] は,CaMKKのリン酸化を受けなくても自己リン酸化で活性化することを見出した.そこで,CaMKIδ(1-299)の自己リン酸化部位を同定するため,MS/MSと点変異体を組み合わせた解析を行い,Ser296が活性化に重要な自己リン酸化サイトであることを明らかにした.また,CaMKIδのリン酸化ミミック変異体は,CaMKK存在下において,CaMKIδ(WT)よりも約4倍高いキナーゼ活性を示すことが判明した.以上から,CaMKIδはSer296のリン酸化を介した活性化メカニズムを持つことが示唆された (Akizuki et al., Arch. Biochem. Biophys., 2019).

ゼブラフィッシュ胚において,CaMKIδは軟骨形成を正に制御する可能性が示唆されている.我々は,CaMKIδと結合する転写因子 (Dlx1とDlx5) に着目した研究を行ってきたが,GST-Dlx1,5を基質にしたin vitroキナーゼアッセイの結果,GST-Dlx1,5はCaMKIδにほとんどリン酸化されないことが判明した.そこで,軟骨細胞分化のマスター因子 (Sox9) に着目し,Sox9がCaMKIδによってリン酸化されるかどうかを調べたところ,in vitroではわずかにリン酸化されたものの,細胞内でSox9はCaMKIδにリン酸化されないことが明らかになった.以上から,CaMKIδはDlx1,5/Sox9以外のタンパク質のリン酸化を介して軟骨形成を制御することが示唆された.

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Autoactivation of C-terminally truncated Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase (CaMK)I delta via CaMK kinase-independent autophospholation.2019

    • 著者名/発表者名
      Akizuki, K., Kinumi, T., Ono, A., Senga, Y., Osawa, J., Shigeri, Y., Ishida, A., Kameshita, I., and Sueyoshi, N.
    • 雑誌名

      Arch. Biochem. Biophys

      巻: 668 ページ: 29-38

    • DOI

      10.1016/j.abb.2019.05.004

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Facile preparation of highly active casein kinase 1 using Escherichia coli constitutively expressing lambda phosphatase2018

    • 著者名/発表者名
      Akizuki Kazutoshi、Toyama Taku、Yamashita Masashi、Sugiyama Yasunori、Ishida Atsuhiko、Kameshita Isamu、Sueyoshi Noriyuki
    • 雑誌名

      Analytical Biochemistry

      巻: 549 ページ: 99-106

    • DOI

      10.1016/j.ab.2018.03.015

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] マウスCa2+/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼ Iδ 各種スプライスバリアントの比較解析2020

    • 著者名/発表者名
      秋月 一駿,小野 彩夏,薛 厚丞,亀下 勇,末吉 紀行,石田 敦彦
    • 学会等名
      第61 回 日本生化学会 中国・四国支部例会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] C末欠損型Ca2+/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼ (CaMK) IδのCaMKキナーゼ非依存的な自己活性化メカニズム2019

    • 著者名/発表者名
      秋月 一駿,絹見 朋也,小野 彩夏,千賀 由佳子,大澤 仁,茂里 康,石田敦彦,亀下勇,末吉紀行
    • 学会等名
      第60回 日本生化学会 中国・四国支部例会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Ca2+/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼI (CaMKI) の CaMKIIによるリン酸化とその影響2019

    • 著者名/発表者名
      秋月 一駿、小野 彩夏、亀下 勇、石田 敦彦、末吉 紀行
    • 学会等名
      第42回 日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] マウスCaMKIδの各種スプライシングアイソフォームの比較解析2019

    • 著者名/発表者名
      小野彩夏、秋月一駿、薛 厚丞、亀下 勇、石田 敦彦、末吉 紀行
    • 学会等名
      第42回 日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Establishment of a new Escherichia coli strain constitutively expressing lambda phosphatase, and application to the preparation of highly active casein kinase 12018

    • 著者名/発表者名
      Akizuki Kazutoshi, Toyama Taku, Yamashita Masashi, Ishida Atsuhiko, Kameshita Isamu, Sueyoshi Noriyuki
    • 学会等名
      2018 IUBMB SEOUL (24th IUBMB Congress & 15th FAOBMB Congress)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] λフォスファターゼ共発現系を用いた非リン酸化/高活性型カゼインキナーゼ1の簡便な調製法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      秋月 一駿、遠山 拓、山下 雅史、杉山 康憲、石田 敦彦、亀下 勇、末吉 紀行
    • 学会等名
      日本農芸化学会2018年度中四国支部大会(第52回講演会)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 恒常活性型CaMKIδで見出されたCaMKK非依存的な自己活性化メカニズムの解析2018

    • 著者名/発表者名
      秋月 一駿、絹見 朋也、小野 彩夏、千賀 由佳子、茂里 康、亀下 勇、石田 敦彦、末吉 紀行
    • 学会等名
      第91回 日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ESTABLISHMENT of a NEW ESCHERICHIA COLI STRAIN CONSTITUTIVELY EXPRESSING LAMBDA PHOSPHATASE, and APPLICATION to the PREPARATION of HIGHLY ACTIVE CASEIN KINASE 12018

    • 著者名/発表者名
      Akizuki Kazutoshi, Toyama Taku, Yamashita Masashi, Ishida Atsuhiko, Kameshita Isamu, Sueyoshi Noriyuki
    • 学会等名
      2018 IUBMB SEOUL (24th IUBMB Congress & 15th FAOBMB Congress)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 非リン酸化型プロテインキナーゼの簡易調製法の開発とそれを活用した高活性型CK1の取得2017

    • 著者名/発表者名
      秋月 一駿、山下 雅史、遠山 拓、石田 敦彦、亀下 勇、末吉 紀行
    • 学会等名
      第68回 日本電気泳動学会総会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] λ phosphataseを恒常的に発現する大腸菌株 BL21(DE3)pλPPを利用した高活性型casein kinase 1の簡便な調製法2017

    • 著者名/発表者名
      秋月 一駿、遠山 拓、石田 敦彦、亀下 勇、末吉 紀行
    • 学会等名
      2017年度 生命科学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-05-25   更新日: 2024-03-26  

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