新規プロテインキナーゼ(SIK)のcAMPシグナル伝達系の抑制機構の研究

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12770058
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 竹森 洋 大阪大学, 医学系研究科, 助手 (90273672)
• キーワード: SIK / 副腎皮質 / ACTH / CYP11A / StAR

研究概要

下垂体からの副腎皮質刺激ホルモン(ACTH)は副腎皮質細胞に作用し、cAMPを主要な2次メッセンジャーとし、ステロイドの分泌、ステロイド合成酵素の誘導、細胞増殖等を促進することが知られている。しかし、これらの反応はACTHの濃度や、刺激後の時間に依存して様々に変化する。我々の研究室では最近、ナトリウムあるいはカリウム負荷をしたラットの副腎皮質において特異的に誘導される新しいプロテインキナーゼSIK(salt inducible kinase)の単離に成功した。SIKはN-末端にSNF1/AMPK familyと相同性の高いkinase domainを持つセリン・トレオニンキナーゼであることが示唆された。
本研究では以下に記すSIKの重要な機能が明らかとなった。1.SIKmRNAのACTHによる誘導はcAMP/PKA系に依存し、刺激後30分から観察され、1〜2時間で最高にする一過性の即時型の反応である。一方、SIKタンパク量は2〜6時間の間、高いレベルに保たれ、その後徐々に減少する。2.SIKのキナーゼ活性は刺激後2時間で最高に達するが、その後はSIKタンパク量に反し、急速に減少する。この活性変動はSIKの自己リン酸化が重要でSIK特異的なタンパク脱リン酸化酵素が関与する。3.SIKmRNAのY-1細胞での持続的強制発現は、ACTH/cAMP依存的に誘導されるステロイド合成酵素の遺伝子発現を阻害する。4.SIKはステロイド合成酵素の1つであるP450sccのプロモター上で、cAMP/PKAによって活性化されるCREBの転写促進機能を阻害する。5.SIKタンパクはACTH非刺激時は核内に局在しており、ACTH刺激後、速やかに(<10分)核外へ移行する。また、2〜4時間で核内へ戻って来る。

研究成果

• [文献書誌] H.Takemori,J.Doi,Y.Katoh,S.K.Halder,X.Lin,N.Horike,O.Hatano,M.Okamoto: "Characterization of a Proximal Element in the Rat Pref-1 Gene Promoter"Eur J Biochem. 268. 205-217 (2001)
• [文献書誌] J.Doi,H.Takemori,M.Ohta,Y.Nonaka,M.Okamoto: "Differential regulation of 3β-hydroxysteroid dehydrogenase typeII and 17α-hydroxylase/lyase P450 in human adrenocortical carcinoma cells by epidermal growth factor and basic fibroblast growth factor."J.Endocrinology. 168. 87-94 (2001)
• [文献書誌] X.Lin,H.Takemori,J.Doi,Y.Katoh,M.Okamoto: "SIK (Salt-Inducible Kinase): regulation of ACTH-mediated steroidogenic gene expression and nuclear/cytosol redistribution."Endocrine Research. 26. 995-1002 (2000)
• [文献書誌] N.Horike,H.Takemori,Y.Nonaka,H.Sonobe,M.Okamoto: "Molecular cloning of NADPH-cytochrome P450 oxidoreductase from silkworm eggs : Its involvement in biosynthesis of 20-hydroxyecdysone during the embryonic development."Eur J Biochem. 267. 6914-6920 (2000)
• [文献書誌] M.Okamoto,H.Takemori: "Differentitation and zonation of the adrenal cortex."Current Opinion in Endocrinology & Diabetes. 7. 122-127 (2000)