蛋白質リン酸化酵素PKN1ノックアウトマウスを用いた記憶・学習機構の解析

使用蛋白激酶 PKN1 敲除小鼠分析记忆和学习机制

• 批准号: 18022025
• 负责人: 向井 秀幸
• 金额: $ 2.69万
• 依托单位: Kobe University
• 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: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18022025/
• 关键词: ノックアウトマウス; 低分子量GTP結合タンパク質; Rho; PKN; 長期増強(long term potentiation); 長期抑圧(long term depression); 海馬

我々は脂肪酸および低分子量GTP結合蛋白質Rho依存的セリン・トレオニンタンパク質リン酸化酵素PKN1を発見・同定し、主に相互作用因子の探索を通じて、この酵素の細胞内シグナル伝達経路への位置づけを試みてきた。PKN1aノックアウトマウスの海馬スライス標本を用いた電気生理学的実験を行ったところ、Schaffer collateral高頻度テタヌス刺激後CA1領域においてhomosynaptic long-term potentiation(LTP、長期増強)に伴って、野生型マウスでは認められないheterosynaptic long-term depression(LTD、長期抑圧)が観察されたことを昨年度報告した。このことについて今年度、解剖学的視点および生化学的視点から検討を加えた。23-24週齢マウスについて海馬および小脳における錐体細胞やプルキンニェ細胞のスパイン数や形状等について顕微鏡的検討を行ったが、変異マウスと野生型で優位差を検出することはできなかった。またノックアウトマウス脳をもちいたリン酸化プロテオーム解析を行ったが、現在のところ無刺激状態で優位にリン酸化レベルの異なるタンパク質は同定できていない。また各種リン酸化抗体をもちいた解析において、PKN1aノックアウトマウス海馬におけるGluRアイソフォームのin vivoリン酸化レベルの有意な変化は検出できていない。また今年度PKN1(PKN1a+PKN1b)のkinase negativeノックインマウスを作製した。さらにPKN1アイソフォームであるPKN2についてもconditional KOマウスを作製した。現在これらをもちいて、脳可塑性におけるPKNの機能解析を進めている。

我们发现并鉴定了脂肪酸和低分子量 GTP 结合蛋白 Rho 依赖性丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶 PKN1，并尝试主要通过寻找相互作用因子来将该酶定位在细胞内信号转导途径中。使用 PKN1a 敲除小鼠的海马切片进行的电生理学实验表明，在对 Schaffer 侧支进行高频强直刺激后，在 CA1 区域观察到同突触长时程增强（LTP），而去年在野生型小鼠中未观察到这种现象。我们报道没有观察到异质突触长期抑制（LTD）。今年，我们从解剖学和生化的角度研究了这个问题。我们对23-24周龄小鼠海马和小脑中锥体细胞和浦肯野细胞棘的数量和形状进行了显微镜研究，但我们无法检测到突变型小鼠和野生型小鼠之间的任何优势差异。我们还使用敲除小鼠大脑进行了磷酸化蛋白质组分析，但到目前为止，我们还无法识别在未刺激状态下磷酸化水平显着不同的蛋白质。此外，在使用各种磷酸化抗体的分析中，未检测到PKN1a敲除小鼠海马中GluR亚型的体内磷酸化水平的显着变化。此外，我们今年还生成了 PKN1 (PKN1a+PKN1b) 激酶阴性敲入小鼠。我们还生成了 PKN2（PKN1 亚型）的条件 KO 小鼠。我们目前正在使用这些工具来分析 PKN 在大脑可塑性中的功能。

项目成果

Purification and Kinase assay of PKN

PKN 的纯化和激酶测定

• 发表时间: 2005
• 期刊: Methods in Enzymology, Small GTPases(Elsevier) (in press)
• 作者: Mukai;H.;Ono;Y
• 通讯作者: Y

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• 发表时间: 2007
• 作者: Huang;CC;Wang;JM;Kikkawa;U;Mukai;H;Shen;MR;Morita;I;Chen;BK;Chang;WC;志賀一博;向井秀幸
• 通讯作者: 向井秀幸

Calcineurin-mediated dephosphorylation of c-Jun Ser-243 is required for c-Jun protein stability and cell transformation

• DOI: 10.1038/sj.onc.1210888
• 发表时间: 2008-04-10
• 期刊: ONCOGENE
• 影响因子: 8
• 作者: Huang, C-C;Wang, J-M;Chang, W-C
• 通讯作者: Chang, W-C

ゲノム科学

基因组科学

• 发表时间: 2008
• 作者: Mukai;H;Kuno;Y;向井秀幸;向井秀幸
• 通讯作者: 向井秀幸

PKN特異的認識モチーフの固定とPKNリン酸化活性阻害ペプチドの開発

PKN特异性识别基序的固定化和PKN磷酸化活性抑制肽的开发

• 发表时间: 2007
• 作者: Mukai;H.;志賀一博
• 通讯作者: 志賀一博