脳のカルシウム/カルモデュリン/キナーゼ/キナーゼ・カスケード

脑钙/钙调蛋白/激酶/激酶级联

基本信息

批准号：
08270202
负责人：
藤澤仁
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Asahikawa Medical College
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

脳にはカルシウム/カルモデュリン依存性の多機能性蛋白質燐酸化酵素(CaMキナーゼ)として、CaMキナーゼII、IV、Iの3種類の酵素が知られており、このうちCaMキナーゼIVとIは上流のカルシウム/カルモデュリン依存性の蛋白質燐酸化酵素(CaMキナーゼキナーゼ)によって燐酸化されて活性化されることが明らかになっている。本研究課題ではこのカルシウム/カルモデュリン/キナーゼ/キナーゼ・カスケードを研究し次のような研究成果をあげた。1.ラットのカルシウム/カルモデュリン依存性蛋白質燐酸化酵素(CaMキナーゼ)IVのcDNAを昆虫細胞や大腸菌で発現して得た多量の精製酵素を用いて酵素の基本的な性質を明らかにした。2.CaMキナーゼIVを燐酸化して著明に活性化する上流のCaMキナーゼキナーゼ(α)のcDNAをラットの脳からクローニングし、そのヌクレオチド配列を決めた。3.ラットの脳にCaMキナーゼキナーゼのアイソフォーム(β)が存在することを見い出し、精製してその性質を調べた。4.CaMキナーゼキナーゼαの特異抗体を調製し、酵素の脳内分布を免疫組織化学的に調べた。5.CaMキナーゼキナーゼによるCaMキナーゼIVの活性化は、CaMキナーゼIVのN末端から196番目のスレオニン(スレオニン-196)の燐酸化によるものであることを明らかにし、またCaMキナーゼキナーゼαは多数の燐酸化サイトを持つCaMキナーゼIVのスレオニン-196のみしか燐酸化しない基質特異性の高い蛋白質燐酸化酵素であることを明らかにした。6.CaMキナーゼキナーゼによってスレオニン-196を燐酸化されて活性化されたCaMキナーゼIVは、その後カルシウムイオン濃度が低下すると自分のセリン-332を自己燐酸化してカルシウム/カルモデュリン依存性の活性を完全に失うことを見い出した。

已知大脑中存在三种类型的钙/钙调蛋白依赖性多功能蛋白磷酸化酶（CaM激酶）：CaM激酶II、IV和I，其被钙/钙调蛋白依赖性磷酸化并激活。蛋白质磷酸化酶（CaM 激酶激酶）。在本研究项目中，我们研究了钙/钙调蛋白/激酶/激酶级联，并取得了以下研究成果。 1.我们在昆虫细胞和大肠杆菌中表达了大鼠钙/钙调蛋白依赖性蛋白磷酸化酶（CaM激酶）IV的cDNA，并使用大量纯化的酶阐明了该酶的基本性质。 2.从大鼠脑中克隆了磷酸化并显着激活CaM激酶IV的上游CaM激酶激酶(α)的cDNA，并测定了其核苷酸序列。 3.我们发现大鼠脑中存在CaM激酶亚型(β)，对其进行纯化并研究其性质。 4.我们制备了CaM激酶α的特异性抗体，并通过免疫组化研究了该酶在脑中的分布。 5. 我们揭示了 CaM 激酶 IV 被 CaM 激酶激酶激活是由于 CaM 激酶 IV 的 N 末端第 196 个苏氨酸 (threonine-196) 被磷酸化，并且 CaM 激酶激酶 α 被发现该酶是一种高度底物特异性的蛋白质磷酸化酶，仅磷酸化具有磷酸化位点的 CaM 激酶 IV 的苏氨酸-196。 6.CaM激酶IV通过CaM激酶激酶磷酸化苏氨酸-196来激活，然后当钙离子浓度降低时，它自动磷酸化自己的丝氨酸-332并完全失去其钙/钙调蛋白依赖性活性我发现我失去了什么。。