研究課題
CaMキナーゼホスファターゼ(CaMKP, CaMKP-N)はPPMファミリーに属するSer/Thr phosphataseであり、多機能性CaM kinaseを特異的に脱リン酸化して負に制御する。CaMKPの活性調節機構を明らかにするために、大腸菌Two-hybrid systemを用いてCaMKPと相互作用する因子の特定を試みた。その結果、Protocadherin gamma subfamily C5 (Pcdhγ-C5)を含む様々な因子が同定された。Pcdhγ-C5はN末端側が細胞外に存在し、C末端側が細胞質に存在する膜貫通型タンパク質であるが、細胞質領域だけのコンストラクトであるPcdhγ-C5(715-944)はGST-pull downによってCaMKPとそのホモログであるCaMKP-Nとの相互作用が確認された。この相互作用がCaMKPの基質脱リン酸化を促進するかを調べるために、Neuro2a細胞にCaMKP、CaMKI、Pcdhγ-C5(715-944)を共発現させた。その結果、CaMKPを単独発現させた時と比べて、Pcdhγ-C5(715-944)と共発現させた場合ではリン酸化CaMKIが顕著に脱リン酸化された。CaMKP、CaMKI、Pcdhγ-C5(715-944)の三者を用いたGST-pull downの結果から、Pcdhγ-C5が足場の役割を果たしCaMKPとその基質との親和性を上昇させることが示唆された。またCaMKP-Nでも同様に、Neuro2a細胞にCaMKP-N、CaMKII、Pcdhγ-C5(715-944)を共発現させ、CaMKP-Nによる基質脱リン酸化への影響を調べた。CaMKP-Nを単独発現させた時と比較して、Pcdhγ-C5(715-944)と共発現させた場合では、CaMKP-Nの発現量が顕著に増加していた。また、CaMKP-Nの発現量の増加に伴いCaMKIIがさらに脱リン酸化された。CaMKP-NとPcdhγ-C5(FL)を共発現させた場合と比べて、Pcdhγ-C5(715-944)と共発現させた方がCaMKP-Nの発現量がさらに増加することから、Pcdhγ-C5の細胞質領域がCaMKP-Nの安定化に寄与することが考えられた。よって、Pcdhγ-C5はそれぞれ別の分子メカニズムによって、CaMKPとCaMKP-Nによる基質の脱リン酸化を補助することが明らかとなった。
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