| 研究課題/領域番号 |
21H02429
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分43030:機能生物化学関連
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
徳光 浩 岡山大学, ヘルスシステム統合科学学域, 教授 (20237077)
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| 研究分担者 |
石川 彰彦 岡山大学, 教育学研究科, 教授 (10263617)
渡辺 泰男 昭和薬科大学, 薬学部, 教授 (10273228)
曲 正樹 岡山大学, ヘルスシステム統合科学学域, 助教 (50359882)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円)
2023年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2021年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
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| キーワード | CaMKK / 細胞内カルシウム / 細胞内情報伝達 / リン酸化反応 / CaMキナーゼカスケード / 精子 / 細胞内カルシウム信号系 / 酵素阻害薬 / タンパク質リン酸化酵素 / タンパク質リン酸化反応 / Ca2+シグナル伝達 / 分子間相互作用 / 基質認識機構 / 酵素阻害剤 / カルモデュリン / キナーゼ阻害剤 / 細胞内カルシウム情報伝達 / TIM-063 / 多量体 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
細胞内Ca2+を二次伝達因子とする細胞内シグナル伝達機構において、制御酵素として見出された Ca2+/Calmodulin-依存性キナーゼ・キナーゼ (CaMKK)の分子制御機構の解明とその分子基盤に立脚したCaMKK阻害薬の創製を研究目的とする。具体的には、CaMKKを介したリン酸化情報伝達（CaMKK/CaMKI・CaMKIV経路とCaMKK/5`AMP-活性化キナーゼ経路）の未 解明な活性化（基質認識・分子構造）、不活性化機構（脱リン酸化）、翻訳後修飾（リン酸化・レドックス制御）など詳細な調節機構の解明とCaMKK標的キナーゼの探索から新たなCa2+シグナル経路を見出す。
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| 研究実績の概要 |
Ca2+/カルモデュリン依存性プロテインキナーゼ（CaMKK）は、CaMKI、CaMKIV、PKB/Akt、AMPKなどの下流のプロテインキナーゼをリン酸化・活性化し、様々なCa2+依存性の生理学的・病態生理学的経路を制御している。本研究では、マウスのCaMKKβ/2スプライスバリアント（CaMKKβ-3およびβ-3x）の特徴を明らかにすることを目的とした。RT-PCR解析の結果、17エクソンからなるマウスCaMKKβ-1は主に脳で発現していることが明らかになった。一方、エクソン16を欠くマウスCaMKKβ-3およびエクソン14/16を欠くマウスCaMKKβ-3xは主に末梢組織で発現していた。タンパク質レベルでは、CaMKKβ-3あるいはβ-3x変異体はマウスの大脳と精巣で高い発現レベルを示した。このことは、CaMKK-3/-3xが精細管内の精子に局在していることと一致していたが、CaMKKβ-1の局在は認められなかった。また、伸長精子において、CaMKK-3/-3xと標的キナーゼであるCaMKIVとの共局在が観察された。さらに生化学的解析から、CaMKKβ-3はCaMKKβ-1と同様の酵素活性を示したが、CaMKKβ-3xは、Ca2+/CaM結合能は損なわれており、著しく弱い自律活性（CaMKKβ-1やβ-3の約500倍）を示した。それにもかかわらず、CaMKKβ-3xは、CaMKKβ-1およびβ-3に匹敵する、CaMKIα、CaMKIVおよびAMPKαを含む下流のキナーゼをリン酸化する能力を、遺伝子導入した細胞で示した。これらを総合すると、CaMKKβ-3/-3xは精子におけるCaMKIVカスケードの活性化に関与し、精巣における真正のCaMKIVキナーゼである可能性が高く、精子形成の制御への関与が示唆された。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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