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+/钙调蛋白依赖性蛋白激酶I（CAMKI）是一种在Ca2+信号系统中起着核心作用的Ser/THR激酶。迄今为止，通过使用多个PK抗体的表达克隆，使用多PK抗体，从斑马鱼72小时的胚胎的cDNA库中获得了两个剪接变体，即CAMKIδ-L（392 AA）和CAMKIδ-S（368 AA），这些cDNA库是从斑马鱼的72小时胚胎中获得的。此外，将一种新型的CAMKIδ同工型Camkiδ-LL（433 AA）（与两种酶不同）的基因被克隆。为了阐明这三种同工型的作用分裂，我们研究了在斑马鱼中表达的表达和组织的时机，并在早期胚胎中进行了基因敲低。结果，揭示了CAMKIδ同工型的分布取决于胚胎发育的阶段和组织，并且CaMKIδ激酶活性对于正常的胚胎发育很重要。 camkiδ-ll的敲低实验表明，camkiδ-ll参与了鳍和软骨的形成。在探索Camkiδ-LL的功能时，重要的是要在细胞内识别靶分子，即内源性底物。因此，我们使用两杂交大肠杆菌方法搜索了CaMkiδ-LL的底物蛋白，并成功获得了远端的无孔诺博克斯1（DLX1）作为目标候选者。先前的研究表明，CAMKIδ-LL磷酸化DLX1，从而积极控制DLX1的转录活性并促进骨形成。此外，揭示了CaMKIδ的N末端结构对于磷酸酶的识别至关重要，并且即使在低Ca2+状态下，它也保留了磷酸化状态而不会失去其活性。关于以上两个研究主题，目前正在提交该论文，因为它们是新发现。

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

Ca^<2+>/CaM依存性プロテインキナーゼIδはゼブラフィッシュの胸鰭形成に必須である

Ca^<2+>/CaM依赖性蛋白激酶Iδ对于斑马鱼胸鳍的形成至关重要

• 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
• 通讯作者: 吉岡 慶子