ジアシルグリセロールキナーゼの分子多様性の神経可塑性における意義

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07278203
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 近藤 尚武 東北大学, 医学部, 教授 (20004723)
• キーワード: ジアシルグリセロールキナーゼ / 分子多様性 / ラット / 脳 / ショウジョウバエ / 核内情報伝達 / ankyrin-like kepeat

研究概要

神経可塑性の高い小脳でのイノシトールリン脂質代謝機構を明らかにすべく、ジアシルグリセロール(DG)キナーゼの分子多様性を遺伝子クローニングにより追究した。既に我々が世界に先駆けて同定したDGキナーゼtypeIとtypeIIに加えて、新たにtypeIIIとtypeIVのラットでの一次構造を明らかにした。このtypeIII DGキナーゼは分子量88kDaで、EF-hand構造に合致したCa依存性酵素活性を示した。このcDNAを発現させたCOS細胞の細胞分画では、膜分画と可溶性画分の双方にほぼ等しく検出されたので、活発な二者間のtranslocationがあると考えられた。界面活性剤処理後にもこの分子は不溶性画分に残存することから、細胞骨格との密接な関連が示唆された。全身の主な臓器での発現をnorthern blotで調べると、この分子の発現は脳に特異的であることが判明し、脳内では小脳Purkinje細胞に最も強く、次いで顆粒細胞に発現が認められた。一方、typeIV DGキナーゼは分子量104kDaであるが、他の三分子と異なり、EF-handを持たずにCa依存性は無い。その上、C末側にankyrin-like repeatを持っている。この一次構造は、既報のショウジョウバエの網膜変性ミュータント原因遺伝子の一つのrdgAであるDGキナーゼ分子と相同である。ただし、それとも異なり、typeIVにはunclear targeting motifが含まれており、COS細胞に強制発現をすると、細胞核に局在する。したがって、核内情報伝達に関与する分子であると考えられる。northern blotでは胸線に最も強い発現が認められ、次いで脳、そして眼、そのほかに小腸にも弱いながらその発現が検出される。脳では小脳と嗅球の灰白質に強く、大脳皮質にもかなりの発現が認められる。小脳皮質ではPurkinjie細胞で最も強い。網膜では双極細胞に発現があり、視細胞には有為の発現は認められない。

研究成果

• [文献書誌] K.Goto,M.FunayamaとH.Kondo: "Cloning and expression of a cytoskeleton-associated diacylglyceral kinase that is dominantly expressed in cerebellum." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 91. 13042-13046 (1994)
• [文献書誌] O.Tanaka,H.SakagamiとH.Kondo: "Localization of mRNAs of voltage-dependent Ca^<2+>-channels: Four subtypes of α1-and β-subunits in developing and mature rat brain." Mol.Brain Res.30. 1-16 (1995)
• [文献書誌] H.Sakagami,Y.SawamuraとH.Kondo: "Synchronous patchy pattern of gene expression for adenylyl cyclase and phospho-diesterase but discrete expression for G-protein in developing rat striatum." Mol.Brain Res.33. 185-191 (1995)
• [文献書誌] Y.Ito,K.GotoとH.Kondo: "Localization of mRNA for phosphatidylinositol 3-Kinase in brain of developing and mature rats." Mol.Brain Res.34. 149-153 (1995)
• [文献書誌] K.Nagata,H.Sakagami,H.KondoとY.N: "Identification and localization of gene expression of a low Mr GTP-binding protein,ram p25 in pituitary gland" Biochem.Biophys.Res.Com.217. 1223-1230 (1995)
• [文献書誌] Y.Sawamura,H.Sakagami,H.Kondo: "Localization of nRNA for Ca^<2+>/calmodalin-dependent protein kmase I in the brain of developing and mature rats." Brain Res.706. 256-266 (1996)