カルシウム/カルモデュリン依存性多機能性蛋白質燐酸化酵素を介する情報伝達機構

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08408034
• 研究機関: 旭川医科大学
• 研究代表者: 藤澤 仁 旭川医科大学, 医学部, 教授 (10027039)
• 研究分担者: 木谷 隆子 旭川医科大学, 医学部, 教務職員 (70101417) ; 竹内 昌之 旭川医科大学, 医学部, 助手 (40226999) ; 石田 敦彦 旭川医科大学, 医学部, 助手 (90212886) ; 亀下 勇 旭川医科大学, 医学部, 助教授 (60127941)
• キーワード: カルシウムイオン / カルモデュリン / 脳 / 蛋白質燐酸化酵素 / シグナル伝達 / 酵素活性の調節機構 / 蛋白質脱燐酸化酵素 / CaMキナーゼカスケード

研究概要

1.カルシウム/カルモデュリン依存性蛋白質燐酸化酵素II(CaMキナーゼII)
(1)CaMキナーゼIIの自己燐酸化部位であるスレオニン-286を特異的に脱燐酸化する酵素が脳に存在することをゲル内アッセイ法で明らかにし、CaMキナーゼIIがスレオニン-286の燐酸化と脱燐酸化によって活性が調節されている可能性を示した。
(2)CaMキナーゼIIのスレオニン-286を特異的に脱燐酸化する新しい蛋白質脱燐酸化酵素をラット脳から純粋に精製し、その性質を明らかにした。
(3)CaMキナーゼIIの遺伝子から発現する蛋白質αKAPの細胞内分布を特異抗体を用いて明らかにした。
2.カルシウム/カルモデュリン/キナーゼ/キナーゼ・カスケード
(1)CaMキナーゼIVが上流のCaMキナーゼキナーゼによって燐酸化される部位を燐酸化ペプチドの解析によりN末端から196番目のスレオニンであることを明らかにした。
(2)CaMキナーゼキナーゼのアイソフォーム(CaMキナーゼキナーゼβ)をラットの小脳からクローニングして組み換え酵素を発現させた。さらにβアイソフォームに特異的な抗体を調整して脳内部位分布を調べ、αアイソフォームの分布と比較した。
(3)CaMキナーゼキナーゼαの組み換え酵素を用いて基質特異性を調べた。
(4)CaMキナーゼIVがCa^<2+>/カルモデュリンによってCaMキナーゼキナーゼ低感受性型酵素に転換されることを見出し、CaMキナーゼカスケードの新しい制御機能の可能性を示した。

研究成果

• [文献書誌] S.OKuno: "Purification and Characterization of Ca^<2+>/Calmodulin-Dependent Protein Kinase Kinase β from Rat Cerebellum" J.Biochem. 122(1). 155-160 (1997)
• [文献書誌] I.Kameshita: "Detection of Protein Phosphatase Activities in Sodium Dodecyl Sulfate-Polyacrylamide Gel Using Peptide Substrates" Anal.Biochem.245. 149-153 (1997)
• [文献書誌] T.Kitani: "Studies on the Site of Phosphorylation of Ca^<2+>/Calmodulin-Dependent Protein Kinase(CaM-Kinase)IV by CaM-Kinase Kinase" J.Biochem. 121. 804-810 (1997)
• [文献書誌] T.Kitani: "Molecular Cloning of Ca^<2+>/Calmodulin-Dependent Protein Kinase Kinase β" J.Biochem. 121(1). 243-250 (1997)
• [文献書誌] S.Okuno: "Studies on the Substrate Specificity of Ca^<2+>/Calmodulin-Dependent Protein Kinase Kinase α" J.Biochem. 122. 337-343 (1997)
• [文献書誌] I.Kameshita: "Detection of Calcium Binding Proteins by Two-Dimensional Sodium Dodecyl Sulfate-Polyacrylamide Gel Electrophoresis" Anal.Biochem.249. 252-255 (1997)
• [文献書誌] I.Kameshita: "A New Peptide Conjugate as a Highly Specific Substrate for MAP Kinase" J.Biochem. 122(1). 168-172 (1997)
• [文献書誌] M.Takeuchi: "Perinuclear Membrane Localization of α KAP,a Protein Produced from a Gene within the Gene of Calmodulin-Dependent Protein Kinase II α" J.Biochem. 122(3). 494-497 (1997)
• [文献書誌] Y.Hayashi: "Calcium-and calmodulin-dependent phosphorylation of AMPA type glutamate receptor subunits by endogenous protein kinases in the post-synaptic density" Mol.Brain Res.46. 338-342 (1997)
• [文献書誌] S.Okuno: "Regulation of Ca^<2+>/Calmodulin-Dependent Protein Kinase IV(CaM-Kinase IV)by Changing Its Susceptibility to Phosphorylation by CaM-Kinase Kinase" J.Biochem. 122(5). 897-900 (1997)
• [文献書誌] A.Ishida: "Assay of Protein Phosphatase Activities with Phosphopeptide-Magnetic Particle Conjugates" Anal.Biochem.254. 152-155 (1997)
• [文献書誌] K.Hirooka: "Reticalmin:A Novel Calcium/calmodulin-Dependent Protein Kinase IV-like Protein in Rat Retina" Vision Res.37(15). 2029-2033 (1997)
• [文献書誌] A.Ishida: "A Novel Phosphatase That Dephosporylates and Regulates Ca^<2+>/Calmodulin-dependent Protein Kinase" J.Biol.Chem.273(4). 1904-1910 (1998)
• [文献書誌] 奥野 幸子: "蛋白質・核酸・酵素" 共立出版, 6 (1997)
• [文献書誌] 奥野 幸子: "ブレインサイエンス最前線'98" 講談社, 11 (1997)
• [文献書誌] A.Ishida: "Kinases and Phosphatases in Lymphocyte and Neuronal Signaling" Spring-Verlag Tokyo, 2 (1997)