神経細胞分化とカルモデュリン依存性微小管蛋白質燐酸化反応の分子細胞生物学的研究

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07680847
• 研究種目: 一般研究(C)
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 山本 秀幸 熊本大学, 医学部, 講師 (60191433)
• 研究分担者: 福永 浩司 熊本大学, 医学部, 助教授 (90136721) ; 宮本 英七 熊本大学, 医学部, 教授 (50109659)
• キーワード: カルシウム / カルモデュリン / 神経細胞分化 / 蛋白質燐酸化酵素 / 微小管付随蛋白質2 / PC12細胞 / 分子生物学 / 燐酸化特異抗体

研究概要

私達は、報告されているMAP2のアミノ酸配列からCaMキナーゼIIによる燐酸化部位を推定した。1)本部位を含むペプチドを合成し、種々のタンパク質燐酸化酵素による燐酸化反応を検討した。合成ペプチドは使用した酵素の中ではCaMキナーゼIIによってのみ燐酸化を受けた。酵素反応速度論的解析により合成したペプチドがCaMキナーゼIIの良好な基質であることが明らかになった。2)本部位が燐酸化された燐酸化ペプチドを合成し、家兎に免疫して、燐酸化MAP2特異抗体を作製した。CaMキナーゼIIによる燐酸化でMAP2の抗体に対する反応性が増加した。したがって、MAP2内での本部位の燐酸化が確認された。3)平成6年度にPC12細胞を用いて、マウスCaMキナーゼIIアルファーサブユニットを大量に発現する複数の安定なクローン細胞の確立に成功した。得られたクローン細胞ではMAP2の燐酸化反応が増強された。本反応は、細胞内カルシウム濃度を増加させる刺激により著しく促進された。以上の結果より、MAP2の燐酸化部位の中でCaMキナーゼIIにより特異的に燐酸化を受ける部位が同定できた。また、過剰発現されたCaMキナーゼIIがMAP2の燐酸化を増強させることが明らかになった。今後、得られた燐酸化MAP2特異抗体とクローン細胞を用いて細胞内での本部位の燐酸化の生理学的意義を検討していく予定である。

研究成果

• [文献書誌] X.Sun: "Preparation of tau from the periferal nerve : Presence of insoluble low molecular weight tau with high phosphorylation" Biochem.Biophys.Res.Commun.210. 338-344 (1995)
• [文献書誌] H.Yamamoto: "Dephosphorylation of fetal-tau and paired helical filaments-tau by protein phosphatases 1 and 2A,and calcineurin" J.Biochem.118. 1224-1231 (1995)
• [文献書誌] Y.He: "Modifications of neurofilament proteins by possible metabolites of allyl chloride in vitro" Drug and Chemical Toxicology. 18. 315-331 (1995)
• [文献書誌] K.Tashima: "Overexpression of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase II inhibits neurite outgrowth of PC12 cells" J.Neurochem.66. 57-64 (1996)
• [文献書誌] 山本秀幸: "脳の細胞情報伝達機構に関する分子薬理学的研究" 日薬理誌. 107. 9-19 (1996)
• [文献書誌] 山本秀幸: "MAP1A,2[脳・神経タンパク質、接着タンパク質](廣川タンパク質化学 第9巻:野村靖幸編集)" 廣川書店, 5 (1995)
• [文献書誌] 山本秀幸: "タウタンパク質[脳・神経タンパク質、接着タンパク質](廣川タンパク質化学 第9巻:野村靖幸編集)" 廣川書店, 4 (1995)