カルシウム・カルモデュリン依存性プロインキナーゼIIの細胞内局在決定機構の解析

钙钙调蛋白依赖性脯氨酸激酶II细胞内定位机制分析

• 批准号: 15700290
• 负责人: 竹内 有輔
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15700290/
• 关键词: Ca^<2+>; カルモデュリン依存性プロテインキナーゼII; 線条体; δアイソフォーム; NG108-15細胞; 可変領域

Ca^<2+>/カルモデュリン依存性プロテインキナーゼII (CaM KII)は細胞内に増加したCa^<2+>とカルモデュリンの複合体により活性化される蛋白質リン酸化酵素であり、神経系に特に高濃度に発現している。CaM KIIは、4種類のα、β、γ、δサブユニットが存在しており、さらに、サブユニット間で相同性の高い触媒領域と会合領域の間に存在する可変領域のスプライシングの違いにより、それぞれ数種類のアイソフォームが報告されている。この可変領域がCaM kIIの細胞内局在に関与すると考えられている。本研究では、まず、ラット脳線条体においてCaM KIIサブユニットか細胞内のどの分画に豊富に存在するかを、細胞分画後にそれぞれのサブユニットに対する特異な抗体を用いた免疫ブロットにより検討した。さらに、CaM KIIのδ1、δ3、δ4アイソフォームの安定発現細胞株をNG108-15紳胞に確立し、それらのアイソフォームの細胞内局在について細胞分画法により検討した。ラット脳線条体において、報告されているようにαサブユニットはシナプシンIと同様の局在を示したが、β、γ、δサブユニットはそれとは異なり、それぞれ特有の局在を示した。即ち、CaM KIIサブユニットはそれぞれ、特有の細胞内局在性を持ち特異的な機能に関与していると考えられる。さらにアイソフォーム間での細胞内局在の差異について、δ1、δ3、δ4アイソフォームの安定発現細胞株を用いて検討した。δ1、δ3、δ4アイソフォームはそれぞれ異なる可変領域を有するが、それぞれ特有の細胞内局在を示した。これらの結果は、可変領域が細砲内局在決定に重要な役割を担っていることを示しており、個々のサブユニット及びアイソフォームの細胞内局在の同定は、CaM KIIの機能解明へのアプローチとして一つの有用な手段だと考えられる。

Ca 2+ /钙调蛋白依赖性蛋白激酶II(CaM KII)是由细胞中增加的Ca 2+ 和钙调蛋白复合物激活的蛋白激酶，并且在神经系统中表达尤其重要。高浓度。 CaM KII有α、β、γ和δ四种亚基，由于催化区和关联区之间可变区剪接的差异，亚基之间具有较高的同源性，每种亚基已报道了几种亚型。该可变区被认为参与 CaM kII 的细胞内定位。在这项研究中，我们首先通过细胞分离后使用针对每个亚基的特异性抗体进行免疫印迹来研究大鼠脑纹状体中哪些亚细胞部分 CaM KII 亚基丰富。此外，我们在 NG108-15 细胞中建立了稳定表达 CaM KII δ1、δ3 和 δ4 亚型的细胞系，并通过细胞分级研究了这些亚型的细胞内定位。在大鼠脑纹状体中，α亚基表现出与突触蛋白I相同的定位，但β、γ和δ亚基与其不同，并且各自表现出独特的定位。换句话说，每个 CaM KII 亚基被认为具有独特的细胞内定位并参与特定功能。此外，使用稳定表达 δ1、δ3 和 δ4 同工型的细胞系研究了同工型之间亚细胞定位的差异。尽管δ1、δ3和δ4亚型各自具有不同的可变区，但它们各自表现出独特的亚细胞定位。这些结果表明可变区在确定细胞内定位中发挥着重要作用，并且鉴定各个亚基和亚型的亚细胞定位将有助于阐明CaM KII的功能，这被认为是一种有用的方法。

项目成果

Yusuke Takeuchi: "Differential subcellular distributions of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase II isoforms in the striatum and NG1O8-15 cells."Journal of Neuroscience Research. 75・4. 280-290 (2004)

Yusuke Takeuchi：“纹状体和 NG1O8-15 细胞中 Ca^2+/钙调蛋白依赖性蛋白激酶 II 亚型的差异亚细胞分布”。神经科学研究杂志 75・4（2004 年）。