カルシウム／カルモデュリン依存性蛋白質燐酸化酵素藻の活性制御機構

藻类中钙/钙调蛋白依赖性蛋白磷酸化酶活性控制机制

基本信息

批准号：
09670116
负责人：
木谷隆子
金额：
$ 1.92万
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 (C)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

カルモデュリン依存性蛋白質燐酸化酵素IV(CaMキナーゼIV)は、カルシウムシグナル伝達による細胞機能の制御に関与する多機能性蛋白質燐酸化酵素の1つであり、その活性の調節は極めて重要である。これまでにCaMキナーゼIVを燐酸化して活性化するCaMキナーゼキナーゼを見出し、CaMキナーゼIVの活性がカルシウム/カルモデュリン/キナーゼ/キナーゼ・カスケードによって制御されている可能性を明らかにしてきたが、このカスケードによるCaMキナーゼIVの活性制御機構を中心に引き続き研究を進め、次のような研究成果を収めた。CaMキナーゼIVがCaMキナーゼキナーゼによって燐酸化される部位を燐酸化ペプチドの解析により決定し、N末端より196番目のスレオニンであることを明らかにした。CaMキナーゼIVを燐酸化して活性化するCaMキナーゼカスケードの上流酵素のCaMキナーゼキナーゼにアイソフォームが存在することを明らかにし、αアイソフォームに続いてもう1つのβアイソフォームについてもラットの脳から精製し、cDNAをクローニングし、特異抗体を調製した。これらを用いて、αとβの2つのアイソフォームの性質や一次構造、脳内部位分布を比較検討した。CaMキナーゼキナーゼの組み換え酵素を用いて基質特異性を調べ、CaMキナーゼIVのスレオニン196とCaMキナーゼIのスレオニン177を特異的に燐酸化することを明らかにした。CaMキナーゼIVをカルシウム/カルモデュリンとインキュベートするとCaMキナーゼキナーゼによって燐酸化を受けにくいフォームの酵素に変換されることを明らかにし、CaMキナーゼカスケードの新しい制御の可能性を示した。

钙调蛋白依赖性蛋白磷酸化酶IV（CaM激酶IV）是多功能蛋白磷酸化酶之一，通过钙信号转导参与细胞功能的调节，对其活性的调节极为重要。到目前为止，我们已经发现了一种磷酸化并激活CaM激酶IV的CaM激酶激酶，并揭示了CaM激酶IV的活性可能受到钙/钙调蛋白/激酶/激酶级联的调节。我们继续对其机制进行研究。从而调控CaM激酶IV的活性，并取得了以下研究成果。通过磷酸化肽的分析确定了CaM激酶IV被CaM激酶激酶磷酸化的位点，结果显示为从N末端算起的第196个苏氨酸。我们揭示了 CaM 激酶激酶（CaM 激酶级联的上游酶，可磷酸化并激活 CaM 激酶 IV）同工型的存在，并从大鼠脑中纯化了 α 同工型和另一种 β 同工型，然后克隆了 cDNA 和特异性抗体。准备好了。利用这些，我们比较了大脑中两种异构体 α 和 β 的特性、一级结构和区域分布。我们使用重组 CaM 激酶研究了底物特异性，发现它特异性磷酸化 CaM 激酶 IV 的苏氨酸 196 和 CaM 激酶 I 的苏氨酸 177。我们发现，当 CaM 激酶 IV 与钙/钙调蛋白一起孵育时，它会转化为一种不太容易被 CaM 激酶激酶磷酸化的酶形式，这表明 CaM 激酶级联的新调节的可能性。