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2014 年度 実績報告書

CaMKIδアイソフォームの機能的役割分担の解明

研究課題

研究課題/領域番号 12J09676
研究機関愛媛大学

研究代表者

千賀 由佳子  愛媛大学, 連合農学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワードプロテインキナーゼ / CaMKI / ゼブラフィッシュ / Distal-less homeobox / プロテインホスファターゼ
研究実績の概要

Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase I (CaMKI)はCa2+シグナル系で中心的な役割を果たしているSer/Thrキナーゼである。これまでに、プロテインキナーゼを網羅的に検出するマルチPK抗体を用いた発現クローニングにより、ゼブラフィッシュ72時間胚のcDNAライブラリーからCaMKIδ-L (392 aa) およびCaMKIδ-S (368 aa) の2種類のスプライスバリアントを取得した。さらに、両酵素とは異なる遺伝子である新規CaMKIδアイソフォーム、CaMKIδ-LL (433 aa)をクローニングした。これら3つのアイソフォームの役割分担を明らかにするために、ゼブラフィッシュにおける発現時期および発現組織を調べるとともに、初期胚における遺伝子ノックダウンを行った。その結果、CaMKIδアイソフォームは胚発生段階や組織によって分布が異なっていること、正常な胚発生にはCaMKIδのキナーゼ活性が重要であることを明らかにした。
CaMKIδ-LLのノックダウン実験から、CaMKIδ-LLがヒレや軟骨の形成に関与していることが考えられた。CaMKIδ-LLの機能を探る上で、細胞内での標的分子、すなわち内在性基質を同定することは重要課題である。そこで、大腸菌ツーハイブリッド法を用いてCaMKIδ-LLの基質タンパク質の探索を行い、ターゲット候補としてDistal-less homeobox 1 (Dlx1)を取得することに成功した。これまでの研究により、CaMKIδ-LLはDlx1をリン酸化することでDlx1の転写活性を正に制御して骨形成を促進することを明らかにした。さらに、CaMKIδのN末の構造はホスファターゼによる認識に重要であり、低Ca2+状態でも脱リン酸化されて活性を失うことなく、リン酸化状態を保持していることを明らかにした。
以上2つの研究テーマに関しては、新しい知見であることから現在論文投稿中である。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] TandeMBP: Generation of a unique protein substrate for protein kinase assays.2014

    • 著者名/発表者名
      (1)Kameshita, I., Yamashita, S., Katayama, S., Senga, Y., Sueyoshi, N.
    • 雑誌名

      J. Biochem.

      巻: 156 ページ: 147-154

    • DOI

      10.1093/jb/mvu025.

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] oprinopsis cinereaに存在する新規CaMK (CoPK02)の解析2015

    • 著者名/発表者名
      山下 雅史
    • 学会等名
      日本農芸化学会2015年度大会
    • 発表場所
      岡山(岡山大学 津島キャンパス)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] Ca2+/CaM-dependent protein kinase Iδ (CaMKIδ)によるDistal-less homeobox 1 (Dlx1)を介した骨形成メカニズム2014

    • 著者名/発表者名
      千賀 由佳子
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      横浜(パシフィコ横浜)
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
  • [学会発表] 等電点電気泳動を利用したCyclin‐dependent kinase-like 5の新規基質探索2014

    • 著者名/発表者名
      片山 将一
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      横浜(パシフィコ横浜)
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
  • [学会発表] Ca2+/CaM-dependent protein kinase Iδ (CaMKIδ) regulates Distal-less homeobox 1 (Dlx1) during osteogenic signaling2014

    • 著者名/発表者名
      千賀 由佳子
    • 学会等名
      15th IUBMB-24th FAOBMB-TSBMB Congress
    • 発表場所
      台湾、台北市(中央研究院)
    • 年月日
      2014-10-21 – 2014-10-26
  • [学会発表] CaMKIδ, a phosphatase-resistant isoform of CaMKI, which remains primed without Ca2+-stimulation.2014

    • 著者名/発表者名
      千賀 由佳子
    • 学会等名
      第87回日本生化学会大会
    • 発表場所
      京都(国立京都国際会館)
    • 年月日
      2014-10-15 – 2014-10-18

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公開日: 2016-06-01  

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