Ca^<2+>/カルモデュリン依存性プロテインキナーゼIV欠損マウス作製と機能解析

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09770002
• 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: カルシウム情報伝達 / カルモデュリン / in situハイブリダイゼーション / ラット / プロテインキナーゼ

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生理的意義を解明すべく、平成9年度科学研究費申請計画に従い以下のような成果をあげた。
(1)遺伝子欠損マウスの作成のために129SVマウスのCaMキナーゼIVゲノムDNAを単離、構造解析を行い、翻訳開始コマンドを含むエクソンをneo耐性遺伝子により置換したターゲッティングベクターを作製した。さらに東京大学医科学研究所勝木教授との共同研究により相同組み換え体を含むES細胞の同定し、キメラマウスを作製に成功し、現在、F1マウスの作成のため交配中である。申請計画に従い平成10年度中にその表現型の解析に着手できうる状況にある。
(2)CaMキナーゼI及びIVの活性化因子として見出されたCaMキナーゼキナーゼ(CaMKK)の2つのアイソホーム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、CaMKKαの遺伝子発現は、CaMキナーゼIと、CaMKKβは、CaMキナーゼIVと非常によく相関した遺伝子発現分布を示すことを明らかにし、2つのアイソホームの生体内での機能分担を示唆する可能性を報告した(Mol. Brain Res. in press)。
(3)胎生期神経系より新規CaMキナーゼを探索した結果、ヒトHela細胞より同定されたDeath-associated protein kinase (DAPk)のラットホモログ-の単離に成功し、本酵素の遺伝子が神経系の発達過程に豊富に発現することを明らかにし報告し(Mol. Brain Res. in press)、現在神経系における機能解析のためにトランスジェニクマウスを作成中である。
以上、申請した実験計画に従い、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の解明のために着実に研究を展開している。

研究成果

• [文献書誌] H. Sakagami and H Kondo: "Molecular cloning and developmental expression of a rat homelogue of death-associated protein kinase in the nervous sysytem" Molecular Brain Research. 52. 249-256 (1997)
• [文献書誌] H. Sakagami and S. Saito, T.Kitari, S. Okuno, H. Fujikawa, and H. Kondo: "Localization of the mRNAs for two isoforms of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase in the adult rat brain" Molecular Brain Research. (in press). (1998)
• [文献書誌] F. Ono, T. Nakayama, S. Saito, Y. Owada, H. Sakagami, et al.: "A Novel Class II Phosphoinositeide 3-kinase predominantly expressed in the liver and its enhanced expression during liver regaveration" J. Biological Chemistry. (in press). (1998)
• [文献書誌] 阪上洋行: "Ca^<2+>/カルモデュリン依存性プロテインキナーゼIVに関する形態学的研究" Acta Anatomica Nipponica. (in press). (1998)