2000 Fiscal Year Annual Research Report

脳のカルモデュリン依存性プロテインキナーゼIIの可変領域の多様性とその生理的意義

Research Project

Project/Area Number	11680758
Research Institution	Kumamoto University
Principal Investigator	山本秀幸熊本大学, 医学部, 講師 (60191433)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	笠原二郎熊本大学, 医学部, 助手 (10295131) 福永浩司熊本大学, 医学部, 助教授 (90136721) 宮本英七熊本大学, 医学部, 教授 (50109659)
Keywords	インスリン分泌反応 / NG108-15細胞 / カルシウム / カルモデュリン / カルモデュリンキナーゼII / シナプシンI / 脳由来神経栄養因子 / MIN6細胞
Research Abstract	カルシウム/カルモデュリン依存性プロテインキナーゼII(CaMキナーゼII)にはアルファ、ベータ、ガンマ、デルタの4種類のサブユニットの遺伝子が存在する。さらに、それぞれのサブユニットには可変領域のスプライシングの違いにより複数のアイソフォームが存在する。われわれはラット脳から、神経細胞の核内に存在するアイソフォームとしてアルファBとデルタ3のcDNAをクローニングした。また、未熟な脳に多いベータ'eとデルタ2が、インスリン分泌細胞であるMIN6細胞に多量に存在することを見いだした。今回、それぞれのアイソフォームの細胞内での生理機能について検討した。1.アルファBとデルタ3については脳由来神経栄養因子(BDNF)の発現調節について検討した。1)それぞれのアイソフォームをNG108-15細胞に過剰発現させた後、電位依存性カルシウムチャネルを開口させた。酵素の過剰発現により、BDNFのmRNAと蛋白質の発現が増加した。2)BDNFのmRNAの上流の遺伝子をクローニングし、ルシフェラーゼをレポーター酵素として、プロモーター解析を行った。2.MIN6細胞については、1)細胞に、ベータ'eとデルタ2を過剰発現させた後、トルブタマイドや高濃度グルコース処理によるインスリン分泌反応について検討した。酵素の過剰発現により、インスリン分泌反応が増強された。2)CaMキナーゼIIの基質であるシナプシンIの燐酸化反応もインス-リン分泌反応と同様に増強された。これらの結果は、神経細胞の核内に存在するアイソフォームはBDNFなどの遺伝子発現に関与することを示している。また、ベータ'eとデルタ2は、シナプシンIの燐酸化反応を介して、インスリン分泌反応に関与することを示している。これらの研究により、それぞれのアイソフォームの生理的意義が明らかになったものと思われる。

Research Products

(9 results)

All Other

All Publications (9 results)

[Publications] N.Ogata: "Involvement of protein kinase C in superoxide anion-induced activation of nuclear factor-κB in human endothelial cells."Cardiovasc.Res.. 45. 513-521 (2000)
[Publications] Y.Takeuchi: "Increase of brain-derived neurotrophic factor gene expression in NG108-15 cells by the nuclear isoforms of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase II."J.Neurochem.. 74. 1913-1922 (2000)
[Publications] Y.Takeuchi: "Identification of the isoforms of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase II in rat astrocytes and their subcellular localization."J.Neurochem.. 74. 2557-2567 (2000)
[Publications] H.Tabuchi: "Regulation of insulin secretion by overexpression of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase II in insulinoma MIN6 cells."Endocrinology. 141. 2350-2360 (2000)
[Publications] T.Kimura: "Phosphorylation of MARCKS in Alzheimer disease brains."Neuroreport. 11. 869-873 (2000)
[Publications] S.Ohmori: "Importance of protein kinase C targeting for the phosphorylation of its substrate, myristoylated alanine-rich C-kinase substrate."J.Biol.Chem.. 275. 26449-26457 (2000)
[Publications] N.Inagaki: "Activation of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase II within post-synaptic dendritic spines of cultured hippocampal neurons."J.Biol.Chem.. 275. 27165-27171 (2000)
[Publications] Y.Sakata: "Calcineurin inhibitor attenuates left ventricular hypertrophy, leading to prevention of heart failure in hypertensive rat."Circulation. 102. 2269-2275 (2000)
[Publications] T.Yonehara: "Involvement of mitogen-activated protein kinase in cAMP-induced hormone gene expression in rat pituitary GH3 cells."Endocrinology. (in press). (2001)

2000 Fiscal Year Annual Research Report

脳のカルモデュリン依存性プロテインキナーゼIIの可変領域の多様性とその生理的意義

Principal Investigator

山本 秀幸 熊本大学, 医学部, 講師 (60191433)

Research Products

[Publications] N.Ogata: "Involvement of protein kinase C in superoxide anion-induced activation of nuclear factor-κB in human endothelial cells."Cardiovasc.Res.. 45. 513-521 (2000)

[Publications] Y.Takeuchi: "Increase of brain-derived neurotrophic factor gene expression in NG108-15 cells by the nuclear isoforms of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase II."J.Neurochem.. 74. 1913-1922 (2000)

[Publications] Y.Takeuchi: "Identification of the isoforms of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase II in rat astrocytes and their subcellular localization."J.Neurochem.. 74. 2557-2567 (2000)

[Publications] H.Tabuchi: "Regulation of insulin secretion by overexpression of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase II in insulinoma MIN6 cells."Endocrinology. 141. 2350-2360 (2000)

[Publications] T.Kimura: "Phosphorylation of MARCKS in Alzheimer disease brains."Neuroreport. 11. 869-873 (2000)

[Publications] S.Ohmori: "Importance of protein kinase C targeting for the phosphorylation of its substrate, myristoylated alanine-rich C-kinase substrate."J.Biol.Chem.. 275. 26449-26457 (2000)

[Publications] N.Inagaki: "Activation of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase II within post-synaptic dendritic spines of cultured hippocampal neurons."J.Biol.Chem.. 275. 27165-27171 (2000)

[Publications] Y.Sakata: "Calcineurin inhibitor attenuates left ventricular hypertrophy, leading to prevention of heart failure in hypertensive rat."Circulation. 102. 2269-2275 (2000)

[Publications] T.Yonehara: "Involvement of mitogen-activated protein kinase in cAMP-induced hormone gene expression in rat pituitary GH3 cells."Endocrinology. (in press). (2001)

山本秀幸熊本大学, 医学部, 講師 (60191433)