ＣａＭＫＩδアイソフォームの機能的役割分担の解明

阐明 CaMKIδ 亚型的功能作用

• 批准号: 12J09676
• 负责人: 千賀 由佳子
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Ehime University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J09676/
• 关键词: プロテインキナーゼ; CaMKI; ゼブラフィッシュ; Distal-less homeobox; プロテインホスファターゼ; Ca^2/calmodulin-dependent protein kinase I

Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase I (CaMKI)はCa2+シグナル系で中心的な役割を果たしているSer/Thrキナーゼである。これまでに、プロテインキナーゼを網羅的に検出するマルチPK抗体を用いた発現クローニングにより、ゼブラフィッシュ72時間胚のcDNAライブラリーからCaMKIδ-L (392 aa) およびCaMKIδ-S (368 aa) の2種類のスプライスバリアントを取得した。さらに、両酵素とは異なる遺伝子である新規CaMKIδアイソフォーム、CaMKIδ-LL (433 aa）をクローニングした。これら3つのアイソフォームの役割分担を明らかにするために、ゼブラフィッシュにおける発現時期および発現組織を調べるとともに、初期胚における遺伝子ノックダウンを行った。その結果、CaMKIδアイソフォームは胚発生段階や組織によって分布が異なっていること、正常な胚発生にはCaMKIδのキナーゼ活性が重要であることを明らかにした。CaMKIδ-LLのノックダウン実験から、CaMKIδ-LLがヒレや軟骨の形成に関与していることが考えられた。CaMKIδ-LLの機能を探る上で、細胞内での標的分子、すなわち内在性基質を同定することは重要課題である。そこで、大腸菌ツーハイブリッド法を用いてCaMKIδ-LLの基質タンパク質の探索を行い、ターゲット候補としてDistal-less homeobox 1 (Dlx1)を取得することに成功した。これまでの研究により、CaMKIδ-LLはDlx1をリン酸化することでDlx1の転写活性を正に制御して骨形成を促進することを明らかにした。さらに、CaMKIδのN末の構造はホスファターゼによる認識に重要であり、低Ca2+状態でも脱リン酸化されて活性を失うことなく、リン酸化状態を保持していることを明らかにした。以上2つの研究テーマに関しては、新しい知見であることから現在論文投稿中である。

Ca2+/////// Calmodulin-Depentent蛋白激酶I（CAMKI）是Ser/Thr激酶，在Ca2+信号中起着核心作用。迄今为止，使用多PK抗体的两种类型的表达克隆，这些抗体从Zebrafish的72小时的胚胎cDNA库中全面检测了两种类型的CAMKIδ-L（392 AA）和CAMKIδ-S（368 AA）有一个云杉的变体。此外，一种新的CAMKIδ同工型，一种新的CAMKIδ-LL（433 AA），是与双酶不同的基因。为了阐明这三种同工型的作用，我们检查了斑马鱼中的表达时序和表达，并在初始胚胎中撞倒。结果，CAMKIδ同工型具有不同的分布，具体取决于胚胎发育阶段和组织，CAMKIδ的激酶活性对于正常的胚胎发育很重要。 CAMKIδ-LL敲低实验表明，CamkiδLL参与了鳍和软骨的形成。在探索CAMKIδLL的功能方面，在细胞中饮食靶分子是一个重要的问题。因此，我们成功地使用大肠杆菌两杂化方法探索了CAMKIδ-LL的底物蛋白，并作为目标候选者获取了远端的无鸡蛋1（DLX1）。在过去的研究中，CAMKIδ-LL已指出DLX1的磷酸化精确控制DLX1的转录活性并促进骨形成。此外，CAMKIδ末端的结构对于霍斯法蛋白酶的感知很重要，并且可以清楚地表明，即使在低Ca2+状态下，它也不会失去活性而不会失去活性。关于以上两个研究主题，我们目前正在发布论文，因为它们是新知识。

项目成果

Roles of Calcium /calmodulin-dependent protein kinase I-delta (CaMKI-delta) isoforms in the early embryogenesis of zebrafish.

钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶 I-δ (CaMKI-δ) 亚型在斑马鱼早期胚胎发生中的作用。

• 发表时间: 2012
• 作者: (1)Kameshita;I.;Yamashita;S.;Katayama;S.;Senga;Y.;Sueyoshi;N.;Isamu Kameshita;Yukako Senga;Yukako Senga;山下 雅史;千賀 由佳子;片山 将一;千賀 由佳子;千賀 由佳子;千賀 由佳子;片山 将一;吉岡 慶子;片山 将一;千賀 由佳子
• 通讯作者: 千賀 由佳子

Ca2+/CaM-dependent protein kinase Iδ (CaMKIδ) regulates Distal-less homeobox 1 (Dlx1) during osteogenic signaling

Ca2+/CaM 依赖性蛋白激酶 Iδ (CaMKIδ) 在成骨信号传导过程中调节远端同源盒 1 (Dlx1)

• 发表时间: 2014
• 作者: Senga;Y.;Sugiyama;Y.;Kameshita;I.;and Sueyoshi;N.
• 通讯作者: N.

等電点電気泳動を利用したCyclin‐dependent kinase-like 5の新規基質探索

使用等电聚焦寻找细胞周期蛋白依赖性激酶样 5 的新底物

• 发表时间: 2014
• 作者: (1)Kameshita;I.;Yamashita;S.;Katayama;S.;Senga;Y.;Sueyoshi;N.;Isamu Kameshita;Yukako Senga;Yukako Senga;山下 雅史;千賀 由佳子;片山 将一
• 通讯作者: 片山 将一

等電点電気泳動を利用したCyclin - dependent kinase-like 5の新規基質探索

使用等电聚焦寻找细胞周期蛋白依赖性激酶样 5 的新底物

• 发表时间: 2013
• 作者: (1)Kameshita;I.;Yamashita;S.;Katayama;S.;Senga;Y.;Sueyoshi;N.;Isamu Kameshita;Yukako Senga;Yukako Senga;山下 雅史;千賀 由佳子;片山 将一;千賀 由佳子;千賀 由佳子;千賀 由佳子;片山 将一
• 通讯作者: 片山 将一

Cyclin - dependent kinase-like 5(CDKL5)の新規内在性基質の探索と同定

细胞周期蛋白依赖性激酶样5（CDKL5）新型内源底物的搜索和鉴定

• 发表时间: 2012
• 作者: (1)Kameshita;I.;Yamashita;S.;Katayama;S.;Senga;Y.;Sueyoshi;N.;Isamu Kameshita;Yukako Senga;Yukako Senga;山下 雅史;千賀 由佳子;片山 将一;千賀 由佳子;千賀 由佳子;千賀 由佳子;片山 将一;吉岡 慶子;片山 将一
• 通讯作者: 片山 将一