Ca^<2+>/カルモデュリン依存性プロテインキナーゼの発現局在に関する形態学的研究

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07770002
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 阪上 洋行 東北大学, 医学部, 助手 (90261528)
• キーワード: Ca^<2+>シグナル機構 / プロテインキナーゼ / 遺伝子 / ラット / 核内情報伝達

研究概要

Ca^<2+>シグナル伝達機構に深く関与するCa^<2+>/カルモデュリン依存性プロテインキナーゼ(CaMキナーゼ)の神経細胞における分子多様性を持つ生理的意義を解明すべく、CaMキナーゼのタンパク及び遺伝子発現の局在を免疫組織化学的及びin situハイブリダイゼーション法を用いて形態学的に検討した。
CaMキナーゼIVに関しては、我々は既にCaMキナーゼIVのβ亜型の一次構造と遺伝子発現局在を解明したが、さらに本年度はCaMキナーゼIVの組織分布及び細胞内局在を明らかにするため、特異的抗体の作製し免疫組織化学的に検討した。その結果、遺伝子発現局在に一致し小脳、大脳、海馬に免疫陽性細胞が認められた。また、網膜において、本酵素は、双極神経細胞と神経節細胞に存在することを二重標識法を用いて証明した。三叉神経節は脊髄神経節などの末梢神経節では、約30%の神経細胞に免疫陽性反応が認められ、その陽性反応は主に中型〜小型神経細胞に検出され、本酵素が痛覚刺激の伝導に関与することが示唆された。また、本酵素は特に核質に豊富に存在することが中枢神経系及び末梢神経系を問わず特徴であることより、CaMキナーゼIVが核内において転写因子の燐酸化を通して遺伝子発現の調節機構に関与することが強く示唆された。
さらに近年一次構造の決定されたCaMキナーゼIの遺伝子発現の分布をin situハイブリダイゼーション法を用いて検討した。その結果、CaMキナーゼIの遺伝子発現は成熟神経系において広く分布し、特に臭球、海馬と小脳プルキンエ細胞において強い発現が認められた。また神経発達過程において、生直後の神経系において既に豊富な発現が認められることより、CaMキナーゼIの成熟期及び発達過程における幅広い機能への関与が示唆された。以上、CaMキナーゼの分子多様性の神経細胞における生理的意義を形態学的に着実に追及しつつある。

研究成果

• [文献書誌] H. Sakagami, H. Tsuboclu, H. kondo: "Immunohistochemical localization of Ca^<2+>/calmedulin-dependent protein kinase type IV in the peripheral ganglia and paraganglia of developing and mature rats" Brain Research.666. 173-181 (1994)
• [文献書誌] H. Sakakgami, H. kondo: "Molecular cloning of the cDNA for rat phosphatase inhibitor-2 and wide gene expression in the central rervens system." J. Chemical Neuroanatomy. 8. 259-266 (1995)
• [文献書誌] O. Tanaka, H. Sakagami, H. kondo: "Localization of mRNAs of voltage-dependent Ca^<2+>-channels;fow subtypes of α1-and β- subuits in developing and notore rat ,brain" Mol. Brain Research. 30. 1-16 (1995)
• [文献書誌] H. Sakagami, Y. Sawamura, H. kondo: "Synchvonous patdy petlon of gene ekpression for adenylyl cgclye and phospbodiestovase, but discrete expression for G-pretein in develeping rat striatum." Mol. Brain Ras. 34. 149-153 (1995)
• [文献書誌] N. Nagata, H. Sakakgami, H. kondo, Y. Nagawa: "Identification and localization of gene expression of alow Mr. GTP-binding protein, ram p25 in pituitary gland" Biochem. Biophys. Ras. Com.217. 1223-1230 (1995)
• [文献書誌] Y. Sawamura, H. Sakagami, H.kondo: "Localization of mRNA FOR Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase I in the brain of developing and anature rats." Brain Research. 706. 259-266 (1996)
• [文献書誌] H. Sakagami, H.Kondo.: "Brain Research" Iommunohistochemical localization of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase type IV in the moture and develiping rat retina.(印刷中), (1996)