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CaMKKβ/AMPKシグナル伝達制御の解明と分子標的薬の創製

研究課題

研究課題/領域番号 18K06113
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分43030:機能生物化学関連
研究機関岡山大学

研究代表者

徳光 浩  岡山大学, ヘルスシステム統合科学研究科, 教授 (20237077)

研究分担者 曲 正樹  岡山大学, ヘルスシステム統合科学研究科, 助教 (50359882)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードCaMKK / タンパク質リン酸化反応 / タンパク質脱リン酸化反応 / 阻害剤 / TIM-063 / TIM-062 / Ca2+シグナル伝達 / タンパク質リン酸化酵素 / calmodulin / CaMKKβ / PP2A / PP1 / PKA / HeLa細胞 / cAMP / AMPK / イソプロテレノール / 酵素阻害剤 / シグナル伝達 / 細胞内カルシウム情報伝達
研究成果の概要

CaMKKを介した細胞内情報伝達機構について以下の知見を得た。(1) CaMKKβはHeLa細胞をイソプロテレノールにより刺激することにより、速やかにCaMKKβのThr144のリン酸化が上昇することを見出し、アドレナリン受容体を介したcAMP経路によるリン酸化調節が示唆された。(2) CaMKKβは細胞内において、Thr144が速やかに脱リン酸化されることから、Thr144残基のリン酸化/脱リン酸化制御は動的に調節されている。(3) 新たなCaMKK阻害剤TIM-063とその不活性類縁体TIM-062の開発に成功し、本情報伝達機構の生理機能解明に有用であることが明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

Ca2+/Calmodulin(CaM)依存性プロテインキナーゼ活性化キナーゼ(CaMKK)は、CaMキナーゼⅠやCaMキナーゼⅣ、5’-AMP活性化キナーゼ(AMPK)をリン酸化依存的に活性化し、遺伝子発現や神経発生、代謝調節に至る多様な細胞内Ca2+に応答した生理機能を調節するとともに、前立腺がん増殖などの疾患との関連も示唆されている。本研究により、CaMKKの詳細な細胞内調節機構を解明し、正常および病態におけるCaMKKの役割の一端を解明するとともに、治療薬の開発を目指した新たなCaMKK阻害剤の創製に成功した。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2020 2019 2018 その他

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) 学会発表 (4件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Development and Characterization of Novel Molecular Probes for Ca2+/Calmodulin-Dependent Protein Kinase Kinase, Derived from STO-609.2020

    • 著者名/発表者名
      Ohtsuka S, Ozeki Y, Fujiwara M, Miyagawa T, Kanayama N, Magari M, Hatano N, Suizu F, Ishikawa T, and Tokumitsu H.
    • 雑誌名

      Biochemistry

      巻: 59(17) 号: 17 ページ: 1701-1710

    • DOI

      10.1021/acs.biochem.0c00149

    • NAID

      120007027579

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Phosphorylation and dephosphorylation of Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase kinase β at Thr144 in HeLa cells2020

    • 著者名/発表者名
      Takabatake Shota、Fukumoto Yusei、Ohtsuka Satomi、Kanayama Naoki、Magari Masaki、Sakagami Hiroyuki、Hatano Naoya、Tokumitsu Hiroshi
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 525 号: 1 ページ: 251-257

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.02.056

    • NAID

      120006961125

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regulation of Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase kinase β by cAMP signaling.2019

    • 著者名/発表者名
      Takabatake S, Ohtsuka S, Sugawara T, Hatano N, Kanayama N, Magari M, Sakagami H, Tokumitsu H.
    • 雑誌名

      Biochim Biophys Acta Gen Subj.

      巻: 1863 号: 4 ページ: 672-680

    • DOI

      10.1016/j.bbagen.2018.12.012

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase kinase2018

    • 著者名/発表者名
      徳光 浩
    • 雑誌名

      生化学

      巻: 90 号: 4 ページ: 452-461

    • DOI

      10.14952/SEIKAGAKU.2018.900452

    • ISSN
      0037-1017
    • 年月日
      2018-08-25
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 分子プローブとしてのCa2+/calmodulin-dependent protein kinase kinase 新規阻害剤と不活性類縁体の開発2020

    • 著者名/発表者名
      大塚 里美、尾関 唯、藤原 萌乃、宮川 知之、金山 直樹、曲 正樹、波多野 直哉、石川 彰彦、徳光 浩
    • 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
      2020 実績報告書
  • [学会発表] CaMKKβのリン酸化/脱リン酸化による動的制御機構の解明2019

    • 著者名/発表者名
      高畠 翔太、福本 侑世、金山 直樹、曲 正樹、波多野 直哉、徳光 浩
    • 学会等名
      第39回 日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] CaMKKβシグナル伝達のAMPKおよびPKAによるリン酸化制御機構の解明2018

    • 著者名/発表者名
      大塚 里美, 高畠 翔太, 金山 直樹, 曲 正樹, 徳光 浩
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 高畠 翔太, 大塚 里美, 金山 直樹, 曲 正樹, 徳光 浩2018

    • 著者名/発表者名
      Ca2+/CaMKKβシグナル伝達のcAMP/PKAによるリン酸化制御機構
    • 学会等名
      第59回日本生化学会中国・四国支部例会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] Methods Mol Biol.2019

    • 著者名/発表者名
      Sakane K, Yamaguchi F, Tsuchiya M, Kondo R, Kanayama N, Magari M, Hatano N, Kobayashi R, Tokumitsu H.
    • 総ページ数
      11
    • 出版者
      Humana Press, New York, NY
    • ISBN
      9781493990290
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 岡山大学・大学院ヘルスシステム統合科学研究科 細胞機能設計学

    • URL

      https://www.okayama-u.ac.jp/user/saibou/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 岡山大学・大学院ヘルスシステム統合科学研究科 細胞機能設計学研究室

    • URL

      https://www.okayama-u.ac.jp/user/saibou/

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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