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2014 年度 実施状況報告書

カゼインをゴルジ体でリン酸化する真のカゼインキナーゼの探索

研究課題

研究課題/領域番号 25840031
研究機関千葉大学

研究代表者

石川 裕之  千葉大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (00398819)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードゴルジ体キナーゼ / リン酸化 / 翻訳後修飾 / 分泌経路
研究実績の概要

本研究は、ミルク中の分泌性タンパク質であるカゼインをゴルジ体でリン酸化するキナーゼ分子(ゴルジ体キナーゼ)を明らかにすることを目的としている。ミルク中に含まれる主要なタンパク質であるカゼインは、リン酸化タンパク質として古くから知られてきた。乳腺細胞のゴルジ体画分を用いた古典的な研究により、カゼインは3種類のキナーゼ(CK1, CK2, Golgi-Casein Kinase)によりリン酸化されることが示されたが、その分子実体は不明であった。これまでに本研究者は、Golgi-Casein Kinase分子としてFAM20Cを同定した。そこで、カゼインをリン酸化する残り2種類のゴルジ体キナーゼ(CK1, CK2)を同定し、ゴルジ体におけるカゼインのリン酸化機構の全容解明を目指している。
カゼイン中のCK1とCK2配列をリン酸化するゴルジ体キナーゼとして、4つの可能性を考えている。1) FAM20Cとファミリーを形成する遺伝子群のいずれかがリン酸化する、2) FAM20Cがリン酸化する、3) 細胞質キナーゼとして知られるCasein Kinase1と2がリン酸化する、4) 未知のキナーぜ分子がリン酸化する。これらの可能性を考慮しつつ、真のカゼインキナーゼの同定を試みている。
本年度は、アミノ酸配列の相同検索により、FAM20Cファミリーと予測される新規遺伝子群の同定に成功し、発現ベクターへのクローニング、培養細胞での発現および培養液からのタンパク質精製を行った。今後、精製したタンパク質を酵素源としてキナーゼ活性を測定する予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

カゼインをゴルジ体でリン酸化するキナーゼ分子(ゴルジ体キナーゼ)を明らかにすることを目的として、ゴルジ体キナーゼFour-jointedを用いたアミノ酸配列の相同性検索により、新規ゴルジ体キナーゼ候補として6種類の新規遺伝子を同定した。これらの候補分子は、本研究者がこれまでに生化学的機能を明らかにしたゴルジ体キナーゼFour-jointedおよびFAM20Cとファミリーを形成している。これらの候補分子は、キナーゼ活性に必須なアミノ酸配列が保存されているため、ゴルジ体キナーゼである可能性が高い。そこで、これらゴルジ体キナーゼの候補分子が、CK1あるいはCK2配列をリン酸化するかin vitroキナーゼ活性測定により調べることにした。
平成26年度は、アミノ酸配列の相同性検索により、ゴルジ体キナーゼの新たな候補遺伝子の同定に成功し、これらの遺伝子クローニングおよびタンパク質の精製を完了した。一方で、本年度実施する予定であった、精製したタンパク質を酵素源としたin vitroキナーゼ活性測定を行うには至らなかった。以上から、全体として本研究はやや遅れていると自己評価した。

今後の研究の推進方策

今後も研究計画にしたがって研究を推進する。これまでに精製した候補分子にカゼインキナーゼ活性が認められなかった場合、FAM20CがCK1とCK2配列をリン酸化する可能性、細胞質キナーゼとして知られるCasein Kinase1と2がリン酸化する可能性、未知のキナーゼ分子がリン酸化する可能性、ついて検討していく。これらの実験により同定されたカゼインキナーゼが、内在性のカゼインのリン酸化にも寄与しているか乳腺細胞の初代培養系を用いて確かめる。

次年度使用額が生じた理由

平成26年度の研究計画において、精製したタンパク質を酵素源としてキナーゼ活性の測定を行う予定であったが、キナーゼ活性を測定するまでに至らなかったため。

次年度使用額の使用計画

次年度使用額は、精製したタンパク質を酵素源としたin vitroキナーゼ活性測定のために使用する。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (7件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] O-fucose monosaccharide of Drosophila Notch has a temperature-sensitive function and cooperates with O-glucose glycan in Notch transport and Notch signaling activation.2015

    • 著者名/発表者名
      Ishio A, Sasamura T, Ayukawa T, Kuroda J, Ishikawa HO, Aoyama N, Matsumoto K, Gushiken T, Okajima T, Yamakawa T, Matsuno K.
    • 雑誌名

      J Biol Chem

      巻: 290 ページ: 505-519

    • DOI

      10.1074/jbc.M114.616847

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A test of double interspecific introgression of nucleoporin genes in Drosophila.2014

    • 著者名/発表者名
      Sawamura K, Maehara K, Keira Y, Ishikawa HO, Sasamura T, Yamakawa T, Matsuno K.
    • 雑誌名

      G3 (Bethesda)

      巻: 4 ページ: 2101-2106

    • DOI

      10.1534/g3.114.014027

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ショウジョウバエの強制発現系を用いた平面細胞極性を制御する遺伝子の探索2015

    • 著者名/発表者名
      田中友子、和田萌、計良陽子、石川裕之
    • 学会等名
      日本動物学会第67回関東支部大会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-03-14
  • [学会発表] Subcellular localization of the Golgi kinase Four-jointed2015

    • 著者名/発表者名
      Hodaka Shiraishi, Hirofumi Nonoyama, Yoko Keira, Hiroyuki O. Ishikawa
    • 学会等名
      56th Annual Drosophila Research Conference
    • 発表場所
      Chicago, USA
    • 年月日
      2015-03-05 – 2015-03-07
  • [学会発表] ショウジョウバエ成虫原基におけるfour-jointedのエンハンサー解析2014

    • 著者名/発表者名
      松本仙太郎、荒井星矢、計良陽子、石川裕之
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-11-27
  • [学会発表] ゴルジ体キナーゼFour-jointedの細胞内局在化機構の解析2014

    • 著者名/発表者名
      白石穂高、野々山裕文、佐々木飛鳥、土井由香、野上識、計良陽子、石川裕之
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-11-27
  • [学会発表] Subcellular localization and domain analysis of the Golgi kinase Four-jointed2014

    • 著者名/発表者名
      Hodaka Shiraishi, Yoko Keira and Hiroyuki O. Ishikawa
    • 学会等名
      The 62nd NIBB Conference, Force in Development
    • 発表場所
      岡崎コンファレンスセンター
    • 年月日
      2014-11-18
  • [学会発表] Identification of enhancers of four-jointed in Drosophila imaginal discs2014

    • 著者名/発表者名
      Sentaro Matsumoto, Seiya Arai, Yoko Keira, Hiroyuki O. Ishikawa
    • 学会等名
      11th Japanese Drosophila Research Conference
    • 発表場所
      金沢歌劇座
    • 年月日
      2014-06-05 – 2014-06-06
  • [学会発表] Subcellular localization and domain analysis of the Golgi kinase Four-jointed2014

    • 著者名/発表者名
      Hodaka Shiraishi, Hirofumi Nonoyama, Asuka Sasaki, Yoko Keira, Hiroyuki O. Ishikawa
    • 学会等名
      11th Japanese Drosophila Research Conference
    • 発表場所
      金沢歌劇座
    • 年月日
      2014-06-05 – 2014-06-06
  • [備考] 千葉大学 大学院理学研究科 生物学教室 発生遺伝学研究室

    • URL

      http://life.s.chiba-u.jp/ishikawa/

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公開日: 2016-06-01  

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