「サイクリン依存性タンパク質キナーゼ5」の版間の差分
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''Department of Life Science and Medical Bio-Science, Waseda University''<br> | ''Department of Life Science and Medical Bio-Science, Waseda University''<br> | ||
DOI XXXX/XXXX BSD 2013-XXXX 原稿受付日：2013年5月20日 原稿完成日：2013年5月XX日 | DOI [[XXXX]]/XXXX BSD 2013-XXXX 原稿受付日：2013年5月20日 原稿完成日：2013年5月XX日 | ||
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英：cyclin-dependent kinase 英略語：Cdk | 英：cyclin-dependent kinase 英略語：Cdk | ||
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|text=抄録をお願い致します。 | |||
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==サイクリン依存性キナーゼとは== | ==サイクリン依存性キナーゼとは== | ||
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サイクリン依存性キナーゼは[[細胞周期]]を制御するタンパク質キナーゼファミリーとして発見された<ref name=ref1><pubmed>9442875</pubmed></ref>。真核細胞に共通した機能として、進化的に保存されている構造を有し、活性化に必要なサイクリンが結合する部位であるサイクリン結合ドメインとキナーゼドメインからなる、分子量34-40 kDaの比較的小さなタンパク質である。サイクリンと結合することで活性型となるが、Cdkのリン酸化状態により活性が制御される。各細胞周期の進行において細胞はサイクリン及びCdkの組み合わせを変えて使い分けており、サイクリンE/Cdk2はG1/S期に働き、[[G1期]]になるとサイクリンEの発現量が増加して細胞周期の進行に関与し、[[S期]]になるとユビキチン-[[プロテアソーム]]系により分解される。サイクリンBはCdk1と結合して[[M期]]の開始を制御し、M期からG1期に移行するためには、ユビキチンシステムによるサイクリンBの分解が不可欠である。このように細胞周期に依存してサイクリの発現量が変化するが、Cdkの発現量は変化しない。 | |||
==構造== | ==構造== | ||
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==機能== | ==機能== | ||
===活性調節=== | ===活性調節=== | ||
Cdk5はサイクリンD，Eと結合するが活性化されず、最終分裂を終えた神経細胞に発現しているp35(CdkR1)またはp39(Cdk5R2)と結合することで活性型となる<ref name=ref2>Cdk5 book</ref>。活性化サブユニットp35 タンパク質は、Cdk5とヘテロダイマー形成後リン酸化され、プロテアソーム系で分解される事により、量的に調整されている<ref name=ref3><pubmed>9727024</pubmed></ref>。神経細胞の障害などによる細胞内へのCaイオンの流入により活性化したカルパインによりp25に限定分解される<ref name=ref4><pubmed>10604467</pubmed></ref>。p25はCdk5への結合と活性化に必要なドメインを含んでいる。しかし、リン酸化によりプロテアソーム系への分解へとは進まずCdk5/ | Cdk5はサイクリンD，Eと結合するが活性化されず、最終分裂を終えた神経細胞に発現しているp35(CdkR1)またはp39(Cdk5R2)と結合することで活性型となる<ref name=ref2>Cdk5 book</ref>。活性化サブユニットp35 タンパク質は、Cdk5とヘテロダイマー形成後リン酸化され、プロテアソーム系で分解される事により、量的に調整されている<ref name=ref3><pubmed>9727024</pubmed></ref>。神経細胞の障害などによる細胞内へのCaイオンの流入により活性化したカルパインによりp25に限定分解される<ref name=ref4><pubmed>10604467</pubmed></ref>。p25はCdk5への結合と活性化に必要なドメインを含んでいる。しかし、リン酸化によりプロテアソーム系への分解へとは進まずCdk5/p25は安定した活性型のキナーゼとなる。さらにp35はN末端のミリストリル化により[[細胞膜]]にアンカーしているのに対し、N末を欠くp25は細胞膜にアンカリングせず、細胞質さらには核へ局在を変え、結果的に細胞質や核でのCdk5活性の上昇を来たす。 | ||
===基質=== | ===基質=== | ||
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==神経系における機能== | ==神経系における機能== | ||
また、Cdk5はキナーゼとしての機能以外に、[[グルタミン酸]]受容体のNR2Bとタンパク質分解酵素カルパインと複合体を形成し、カルパインによるNR2Bの分解を調整しており、Cdk5のタンパク質量の低下はNR2Bのポストシナプスでの量的増加を来す<ref name=ref9><pubmed>17529984</pubmed></ref>。さらに近年、神経細胞以外の細胞での機能が推定されている。オリゴデンドロサイトの分化での機能やCdk5によるPPARγのリン酸化がインスリン抵抗性の発生機序にかかわっている可能性が示唆されている<ref name=ref10><pubmed>20651683</pubmed></ref>。 | |||
===アルツハイマー病=== | ===アルツハイマー病=== | ||
[[アルツハイマー病]]患者脳でのp25の増加とCdk5活性の上昇が報告され、p25産生がタウタンパク質の過剰リン酸化と神経細胞死をもたらすという説が提唱されている<ref name=ref4 />。しかし、アルツハイマー病では逆にp25量は低下しており、Cdk5活性も必ずしも上昇していないとの反論もある。 | |||
===パーキンソン病、ハンチントン病=== | ===パーキンソン病、ハンチントン病=== | ||
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| Tang et al. (1995) | | Tang et al. (1995) | ||
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| style="text-align:center" colspan="3" | ''' | | style="text-align:center" colspan="3" | '''[[細胞骨格]]制御''' | ||
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| APP | | APP | ||
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| Lee et al. (2007) | | Lee et al. (2007) | ||
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| MEF2 | | [[MEF2]] | ||
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| Gong et al. (2003) | | Gong et al. (2003) | ||
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| Cheung et al. (2007) | | Cheung et al. (2007) | ||
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| STAT3 | | [[STAT3]] | ||
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| Fu et al. (2004) | | Fu et al. (2004) | ||
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| Shuang et al. (1998), Fletcher et al. (1999) | | Shuang et al. (1998), Fletcher et al. (1999) | ||
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| PSD-95 | | [[PSD]]-95 | ||
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| Morabito et al. (2004) | | Morabito et al. (2004) | ||
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| Qu et al. (2007) | | Qu et al. (2007) | ||
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| Huntingtin | | [[Huntingtin]] | ||
| S434, S1181, S1201 | | S434, S1181, S1201 | ||
| Luo et al. (2005)<ref name=ref6 />, Anne et al. (2007) | | Luo et al. (2005)<ref name=ref6 />, Anne et al. (2007) | ||