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本研究では、カルモデュリンキナーゼを介する情報伝達を明らかにするために、多機能性のCa^<2+>/カルモデュリ依存性プロテインキナーゼII(キナーゼII)の作用を中心に解析する。そのために、これらのキナーゼのcDNAを培養神経芽細胞や初代神経培養細胞に導入し、種々の条件で細胞を刺激することにより、神経突起形成、伝達物質の合成と分泌、受容体機能、核への情報伝達など、神経細胞におけるリン酸化による調節の基本的な分子機構を解明する。さらに、キナーゼIIと相互作用する基質やタンパク質をクローニングし、得られたタンパク質の構造と機能を解析し、次のような結果を得た。(1)キナーゼIIのcDNAを培養神経細胞に導入し、これらのキナーゼを発現する細胞を得た。(1)キナーゼIIのcDNAを培養神経細胞に導入し、これらのキナーゼを発現する細胞を得た。この細胞は、コントロール細胞にくらべ突起伸展能が亢進していた。(2)得られた細胞はプロテインキナーゼC阻害剤で処理することにより、細胞の増殖が抑制され、神経突起の形成が著しく促進され、突起の運動性が亢進することが明らかになった。このことは、キナーゼIIとプロテインキナーゼCの作用により突起伸展と細胞の増殖が制御されることを示している。(3)キナーゼIIのαとβアイソフォーム発現細胞では、突起の伸展能に違いが現れ、βの方が長い突起をもち、突起を持つ細胞の割合も高かった。(4)突起伸展にともないキナーゼIIの多くの基質タンパクがリン酸化されることが明らかとなった。現在、突起伸展に関わる基質を同定するため解析している。
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