カルシニューリンと機能的に関連する遺伝子の探索、同定及び解析

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08680766
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 久野 高義 神戸大学, 医学部, 教授 (50144564)
• キーワード: カルシニューリン / MAP kinase / ホスファターゼ / クロライドイオン / 細胞質分裂

研究概要

1)カルシニューリンと機能的に関連した新規MAP kinaseの発現: 分裂酵母モデル系において、rasの下流で働くMAP kinase、SAP kinaseとは異なる第3の新規MAP kinase homologであるPmk1を発現した。Pmk1遺伝子破壊体は、細胞壁が脆弱、異常な細胞質分裂と細胞形態、イオン感受性の変化などの表現型を示した。Pmk1はプロテインキナーゼCと非常に緊密に相互作用することがわかった。一方、カルシニューリン遺伝子破壊の結果生じるクロライドイオン感受性の表現型を、高発現により抑圧する遺伝子群を探索した結果、MAP kinaseホスファターゼと高い相同性を示す新規遺伝子、Dsp1を発見した。遺伝学的、生化学的実験からDsp1はPmk1を不活性化するホスファターゼであることが判明した。さらに、カルシニューリンとPmk1とはクロライドイオン制御において拮抗的に働いていることを明らかにした。
2)長期増強現象におけるカルシニューリンの役割:カルシニューリンの発現を特異的に抑制するため、アンチセンスオリゴヌクレオチドをラット側脳室に慢性的に微量注入した。その結果、記憶のモデル系と考えられる長期増強現象の出現する刺激閾値が低下し、カルシニューリンが長期増強現象を抑制的に制御していることがわかった。
3)新規熱ショック関連蛋白質の発見:熱ショック蛋白質はカルシニューリンとともに免疫抑制薬の作用点として注目されている。分裂酵母において、恒常的に発現している新規熱ショック関連蛋白質を同定、クローニングし、その発現調節を解析した。

研究成果

• [文献書誌] Takashi Toda: "The fission yeast pmk1^+ gene encodes a novel mitogen-activated protein kinase homolog which regulates cell integrity and functions coordinately with the protein kinase C pathway" Mol.Cell.Biol.Vol.16 No.12. 6752-6764 (1996)
• [文献書誌] Shiro Ikegami: "A facilitatory effect on the induction of long-term potentiation in vivo by chronic administration of antisense oligobeoxynucleotides against catalytic subunits of calcineurin" Mol.Brain Res.Vol.41 No.1-2. 183-191 (1996)
• [文献書誌] Serdar B.Omay: "1a,25-dihydroxyvitamin D3-induced upregulation of calcineurin during leukemic HL-60 cell differentiation" Blood. Vol.87 No.7. 2947-2955 (1996)
• [文献書誌] Ken-Ichi Oishi: "Cloning and characterization of hsc1^+,a heat shock cognate gene of the fission yeast Schizosaccharomyces pombe" Gene. Vol.181 No.1-2. 45-49 (1996)
• [文献書誌] 登田隆: "新規 MAPK-その保存と多様性、ヒトから酵母、酵母からヒトへ" 実験医学. Vol.14 No.19. 54-59 (1996)
• [文献書誌] 春藤久人: "PP2Bの生理機能" 細胞工学. Vol.16 No.2. 201-209 (1997)