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シナプス伝達の一過性興奮に伴い、スパイン局所へのカルシウム動員が起こり、その結果、数多くのシグナル伝達機構が賦活化される。特に、NMDA受容体からのカルシウム流入により、シナプス後部のCaMKIIが強く活性化されAMPA受容体伝達の亢進が生じる。これに並行して、CaMKK/CaMKIV経路によりCREB活性化が引き起こされ、種々の活動依存的遺伝子産物が誘導される。これらのうちのいくつかは、スパイン形態やスパイン内カルシウム動態の変化をもたらす可能性がある。このように、神経細胞内では、シナプス活動により各種シグナリングが並列的かつ相互相関的に活性化され、合目的的なbimodalな平衡動態に達するような分子的機構が存在すると考えられる。
この過程を研究する目的で、神経組織に特異的発現を示すCaMKファミリー分子を複数同定した。本年度は特に、その中でもCaMKIファミリーに属する新規キナーゼCLICK-III全長cDNAを単離同定し、その機能解析を行った。その結果同キナーゼは、C末にCAAXモチーフを有する初めてのシナプス発現キナーゼであることを見出した。加えて、このCAAXモチーフの変異実験により、同モチーフを介してこの酵素がファルネシル化され、そのため脂質二重層へ挿入されていることを発見した。本キナーゼは、神経細胞においては、シナプス形成に重要な役割を果たすスパインの先端に濃縮されることも併せて見出した。
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