カルシウム/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼキナーゼ2 は、ヒトではCAMKK2 遺伝子によってコードされている 酵素 です。[ 5 ] [ 6 ]
機能 この遺伝子産物は、セリン/スレオニン特異的プロテインキナーゼ ファミリー、およびCa ++ /カルモジュリン依存性プロテインキナーゼサブファミリーに属します。このタンパク質は、カルシウム/カルモジュリン依存性(CaM)キナーゼカスケードにおいて、下流のキナーゼ CaMK1 およびCaMK4 をリン酸化することで役割を果たし、[ 6 ] それらの触媒活性を高めます。[ 7 ] CaMK1およびCaMK4は、それぞれThr177およびThr196残基でリン酸化されます。[ 8 ] [ 9 ]
CaMKK2は食欲刺激ホルモン神経ペプチドYの産生を調節し、 視床下部 のAMPK キナーゼとして機能する。[ 10 ] また、下流シグナル伝達経路の減少とμオピオイド受容体のダウンレギュレーションを介して、 オピオイド 鎮痛薬に対する痛覚過敏 と耐性 の発生に重要な役割を果たしている。[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] マウスにおけるCaMKK2の阻害は食欲を減退させ、体重減少を促進する。[ 10 ]
CaMKK2は脳の様々な領域で複数の機能を発揮する。海馬 では、CaMKK2/CaMK1カスケードが、学習誘発性の神経細胞骨格構造変化を制御することで記憶形成に不可欠である。[ 14 ] [ 15 ] 海馬の樹状突起棘 の形態変化は、CA1錐体ニューロンにおけるシナプス可塑性の開始と維持に必要であり、 記憶 形成の主要な構造的基盤である。[ 16 ] [ 15 ]
CaMKK2/CaMKIV/CREBカスケードは小脳 の出生後発達に関与している。CaMKK2の欠失は、外顆粒層(EGL)での増殖を停止し内顆粒層に移動する顆粒細胞前駆細胞(GCP)の能力を阻害することにより、小脳で最も豊富な細胞である小脳顆粒細胞の発達を阻害する。 [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] この表現型は、BDNF 発現の低下とCREB リン酸化の 低下にも関連している。したがって、CaMKK2/CaMKIV/CREBカスケードは、CGC発達の重要なステップを完了するために、出生後の小脳でのBDNF(脳由来神経栄養因子 )産生に必要である。 [ 15 ] 神経細胞CaMKK2によるBDNFの調節は、最近、神経膠芽腫の進行に関与していることが示唆された。[ 20 ]
視床下部 では、CaMKK2はAMPKα/βおよびCa2+/CaMとシグナル伝達複合体を形成することで、エネルギー恒常性を中枢的に媒介する。 [ 10 ] [ 15 ] CaMKK2の遺伝子除去は、視床下部のAMPK [ 21 ] 活性を低下させ、NPYニューロンのNPY およびAgRP遺伝子発現をダウンレギュレーションし、マウスを食事誘発性 肥満 、高血糖 、インスリン抵抗性 から保護することが示されている。[ 10 ] さらに、CaMKK2は内側視床下部の最適な交感神経 活動に必要な遺伝子の遺伝子調節に関与しており、したがって骨量の蓄積は交感神経緊張と負の相関関係にあると言える。[ 22 ] [ 15 ]
この遺伝子には、6つの異なるアイソフォームをコードする7つの転写バリアントが同定されています。追加のスプライスバリアントも報告されていますが、その全長は決定されていません。同定されたアイソフォームは、自己リン酸化を受け、下流のキナーゼをリン酸化するという明確な能力を示します。[ 6 ] [ 23 ]
参考文献 ^ a b c GRCh38: Ensemblリリース89: ENSG00000110931 – Ensembl 、2017年5月^ a b c GRCm38: Ensemblリリース89: ENSMUSG00000029471 – Ensembl 、2017年5月^ 「ヒトPubMedリファレンス:」 。米国国立医学図書館、国立生物工学情報センター 。^ 「マウスPubMedリファレンス:」 米国 国立医学図書館、国立生物工学情報センター 。 ^ Hsu LS, Tsou AP, Chi CW, Lee CH, Chen JY (1998年9月). 「ヒトCa2+/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼキナーゼのクローニング、発現および染色体局在」. Journal of Biomedical Science . 5 (2): 141–9 . doi : 10.1159/000025324 . PMID 9662074. S2CID 90281764 . ^ a b c 「Entrez遺伝子:CAMKK2カルシウム/カルモジュリン依存性タンパク質キナーゼキナーゼ2、ベータ」 。 ^ 「CAMK1 - カルシウム/カルモジュリン依存性タンパク質キナーゼ1型 - Homo sapiens (ヒト) - CAMK1遺伝子とタンパク質」 www.uniprot.org . 2021年5月15日 閲覧 。 ^ Soderling TR (1999年6月). 「Ca-カルモジュリン依存性プロテインキナーゼカスケード」. Trends in Biochemical Sciences 24 (6 ) : 232–6 . doi : 10.1016/s0968-0004(99)01383-3 . PMID 10366852 . ^ Selbert MA, Anderson KA, Huang QH, Goldstein EG, Means AR, Edelman AM (1995年7月). 「Ca(2+)-カルモジュリン依存性プロテインキナーゼIVのCa(2+)-カルモジュリン依存性プロテインキナーゼIaキナーゼによるリン酸化と活性化。活性化にはスレオニン196のリン酸化が必須である」 . The Journal of Biological Chemistry . 270 (29): 17616–21 . doi : 10.1074/jbc.270.29.17616 . PMID 7615569 . ^ a b c d Anderson KA, Ribar TJ, Lin F, Noeldner PK, Green MF, Muehlbauer MJ, et al. (2008年5月). 「視床下部CaMKK2はエネルギーバランスの調節に寄与する」 . Cell Metabolism . 7 (5): 377–88 . doi : 10.1016/j.cmet.2008.02.011 . PMID 18460329 . ^ Sánchez-Blázquez P, Rodríguez-Muñoz M, Montero C, de la Torre-Madrid E, Garzón J (2008年2月). 「カルシウム/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼIIは、グリコシル化ホスデューシン様タンパク質のリン酸化によってモルヒネ鎮痛耐性を促進する」. Neuropharmacology . 54 (2): 319–30 . doi : 10.1016 / j.neuropharm.2007.10.002 . hdl : 10261/63344 . PMID 18006024. S2CID 23956064 . ^ Chen Y, Jiang Y, Yue W, Zhou Y, Lu L, Ma L (2008年10月). 「慢性モルヒネ治療はラット脳におけるα-Ca2+/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼII遺伝子発現を亢進させるが、急性モルヒネ治療ではその効果は認められない」 Neurochemical Research . 33 (10): 2092–8 . doi : 10.1007/s11064-008-9690-0 . PMID 18408996 . S2CID 1686579 . ^ Chen Y, Yang C, Wang ZJ (2010年1月). 「Ca2+/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼIIαはオピオイド誘発性痛覚過敏の発現と維持に必要である」 . The Journal of Neuroscience . 30 (1): 38– 46. doi : 10.1523/JNEUROSCI.4346-09.2010 . PMC 2821163. PMID 20053885 . ^ Wayman GA, Lee YS, Tokumitsu H, Silva AJ, Silva A, Soderling TR (2008年9月). 「カルモジュリンキナーゼ:神経発達と可塑性の調節因子」 . Neuron . 59 ( 6): 914–31 . doi : 10.1016/j.neuron.2008.08.021 . PMC 2664743. PMID 18817731 . ^ a b c d e Racioppi L, Means AR (2012年9月). 「カルシウム/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼキナーゼ2:シグナル伝達と病態生理における役割」 . The Journal of Biological Chemistry . 287 (38): 31658–65 . doi : 10.1074/jbc.R112.356485 . PMC 3442500. PMID 22778263 . ^ Morgado-Bernal I (2011年3月). 「学習と記憶の統合:分子データと行動データのリンク」. Neuroscience . 176 : 12–9 . doi : 10.1016 /j.neuroscience.2010.12.056 . PMID 21215299. S2CID 34665819 . ^ Hatten ME, Heintz N (1995). 「発達中の小脳における神経パターン形成と神経特異性のメカニズム」 Annual Review of Neuroscience . 18 : 385–408 . doi : 10.1146/annurev.ne.18.030195.002125 . PMID 7605067 . ^ Wang VY, Zoghbi HY (2001年7月). 「小脳発達の遺伝的制御」. Nature Reviews. Neuroscience . 2 (7): 484–91 . doi : 10.1038/35081558 . PMID 11433373. S2CID 20373774 . ^ Kokubo M, Nishio M, Ribar TJ, Anderson KA, West AE, Means AR (2009年7月). 「CaMKK2またはCaMKIV を 欠損したマウスでは、BDNFを介した小脳顆粒細胞の発達が阻害される」 . The Journal of Neuroscience . 29 (28): 8901–13 . doi : 10.1523/JNEUROSCI.0040-09.2009 . PMC 2763571. PMID 19605628 . ^ Tomaszewski WH, Waibl-Polania J, Chakraborty M, Perera J, Ratiu J, Miggelbrink A, et al. (2022年10月). 「神経細胞CaMKK2はグリオーブラストーマにおける免疫抑制およびチェックポイント遮断抵抗性を促進する」 . Nature Communications . 13 (1): 6483. Bibcode : 2022NatCo..13.6483T . doi : 10.1038/s41467-022-34175- y . PMC 9617949. PMID 36309495 . ^ Andersson U, Filipsson K, Abbott CR, Woods A, Smith K, Bloom SR, et al. (2004年3月). 「AMP活性化プロテインキナーゼは食物摂取の制御において役割を果たす」 . The Journal of Biological Chemistry . 279 (13): 12005–8 . doi : 10.1074/jbc.C300557200 . hdl : 10044/1/631 . PMID 14742438 . ^ Oury F, Yadav VK, Wang Y, Zhou B, Liu XS, Guo XE, 他 (2010年10月). 「CREBは視床下部腹内側核ニューロンにおける発現を介して脳内セロトニンによる骨量調節を媒介する」 . Genes & Development . 24 (20): 2330–42 . doi : 10.1101/gad.1977210 . PMC 2956211. PMID 20952540 . ^ Hsu LS, Chen GD, Lee LS, Chi CW, Cheng JF, Chen JY (2001年8月). 「ヒトCa2+/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼキナーゼβ遺伝子は、異なるキナーゼ活性を示す複数のアイソフォームをコードする」 . The Journal of Biological Chemistry . 276 (33): 31113–23 . doi : 10.1074/jbc.M011720200 . PMID 11395482 .
さらに詳しい情報 中島大輔、岡崎尚志、山川浩、菊野亮、小原修、永瀬毅(2002年6月). 「KIAA遺伝子の発現可能なcDNAクローンの構築:330個のKIAA cDNAクローンの手動キュレーション」 . DNA Research . 9 (3): 99–106 . doi : 10.1093 / dnares/9.3.99 . PMID 12168954 Anderson KA, Means RL, Huang QH, Kemp BE, Goldstein EG, Selbert MA, 他 (1998年11月). 「カルモジュリン依存性プロテインキナーゼカスケードの構成要素.Ca2+/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼキナーゼβの分子クローニング,機能解析および細胞内局在」 . The Journal of Biological Chemistry . 273 (48): 31880–9 . doi : 10.1074/jbc.273.48.31880 . PMID 9822657 . 長瀬 剛志、石川 功、須山 正之、菊野 亮、宮島 暢、田中 章、他 (1998年10月). 「未同定ヒト遺伝子のコード配列の予測. XI. in vitroで巨大タンパク質をコードする脳由来の新規cDNAクローン100個の完全配列」 . DNA Research . 5 (5): 277–86 . doi : 10.1093/dnares/5.5.277 . PMID 9872452 . Hsu LS, Chen GD, Lee LS, Chi CW, Cheng JF, Chen JY (2001年8月). 「ヒトCa2+/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼβ遺伝子は、異なるキナーゼ活性を示す複数のアイソフォームをコードする」 . The Journal of Biological Chemistry . 276 (33): 31113–23 . doi : 10.1074/jbc.M011720200 . PMID 11395482 . 今井 聡、岡山 暢、清水 正治、伊藤 正治 (2003年4月). 「チャイニーズハムスター卵巣細胞における細胞内カルシウム濃度の上昇は、カルモジュリン-カルシウムカルモジュリン依存性キナーゼキナーゼ経路を介して血清およびグルココルチコイド誘導性キナーゼ1(SGK1)を活性化する」. Life Sciences . 72 (20): 2199–209 . doi : 10.1016/S0024-3205(03)00092-4 . PMID 12628440 . 石川雄三、徳光秀、犬塚秀、村田・堀正治、細谷英之、小林亮(2003年8月). 「HeLa細胞におけるCa2+/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼカスケードの新規構成要素の同定と解析」 . FEBS Letters . 550 ( 1– 3): 57– 63. doi : 10.1016/S0014-5793(03)00817-2 . PMID 12935886. S2CID 22116744 . Hawley SA, Pan DA, Mustard KJ, Ross L, Bain J, Edelman AM, et al. (2005年7月). 「カルモジュリン依存性プロテインキナーゼβはAMP活性化プロテインキナーゼの代替上流キナーゼである」 . Cell Metabolism . 2 (1): 9– 19. doi : 10.1016/j.cmet.2005.05.009 . PMID 16054095 . Woods A, Dickerson K, Heath R, Hong SP, Momcilovic M, Johnstone SR, et al. (2005年7月). 「Ca2+/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼキナーゼβは哺乳類細胞においてAMP活性化プロテインキナーゼの上流で作用する」 . Cell Metabolism . 2 (1): 21– 33. doi : 10.1016/j.cmet.2005.06.005 . PMID 16054096 . Novak G, Seeman P, Tallerico T (2006年1月). 「統合失調症およびうつ病における前頭皮質におけるカルシウム/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼIIβの発現増加」. Synapse . 59 ( 1): 61–8 . doi : 10.1002/syn.20211 . PMID 16247765. S2CID 24010912 . Stahmann N, Woods A, Carling D, Heller R (2006年8月). 「トロンビンはCa2+/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼキナーゼβを介した経路で内皮細胞におけるAMP活性化プロテインキナーゼを活性化する」 . Molecular and Cellular Biology . 26 ( 16): 5933–45 . doi : 10.1128/MCB.00383-06 . PMC 1592798. PMID 16880506 . Erhardt A, Lucae S, Unschuld PG, Ising M, Kern N, Salyakina D, et al. (2007年8月). 「P2RX7およびCaMKKbの多型と不安障害との関連」. Journal of Affective Disorders . 101 ( 1–3 ): 159–68 . doi : 10.1016/j.jad.2006.11.016 . PMID 17197037 .
外部リンク この記事には、パブリック ドメイン である米国国立医学図書館 のテキストが組み込まれています。