高速AFMを用いたCaMKIIの多量体構造内における記憶のメカニズム解明

Material type: 文書・図像類

Author: 柴田, 幹大ほか

Publisher: -

Publication date: 2018-05-16

Material Format: Digital

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Note (General)：: 金沢大学ナノ生命科学研究所CaMKIIは脳の神経細胞に存在し、記憶の形成に重要な役割を果たす。CaMKIIは12量体を形成し、Ca2+の高頻度刺激を積算（記憶）することができるため、多量体構造の中に“記憶の分子メカニズム”が隠されていると考えられてきたが、その詳細は不明であった。本研究は、CaMKI...

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Material Type: 文書・図像類
Title: 高速AFMを用いたCaMKIIの多量体構造内における記憶のメカニズム解明
Author/Editor: 柴田, 幹大
Shibata, Mikihiro
Author Heading: 柴田, 幹大
Shibata, Mikihiro
Publication Date: 2018-05-16
Publication Date (W3CDTF): 2018-05-16
Alternative Title: HS-AFM studies of molecular mechanisms of learning and memory in CaMKII oligomer
Periodical title: 平成29(2017)年度科学研究費補助金若手研究(B)研究成果報告書 = 2017 Fiscal Year Final Research Report
No. or year of volume/issue: 2016-04-01 – 2018-03-31
Volume: 2016-04-01 – 2018-03-31
Pages: 4p.-
Text Language Code: jpn
Subject Heading: タンパク質
記憶
プロテインキナーゼ
走査型プローブ顕微鏡
原子間力顕微鏡
高速原子間力顕微鏡
神経科学
ナノサイエンス
Target Audience: 一般
Note (General): 金沢大学ナノ生命科学研究所
CaMKIIは脳の神経細胞に存在し、記憶の形成に重要な役割を果たす。CaMKIIは12量体を形成し、Ca2+の高頻度刺激を積算（記憶）することができるため、多量体構造の中に“記憶の分子メカニズム”が隠されていると考えられてきたが、その詳細は不明であった。本研究は、CaMKIIに高速原子間力顕微鏡(高速AFM)を適用し、CaMKIIのハブドメインが信号を積算するために強力な分子集合能力を持つこと、キナーゼドメインが１２量体構造を制御すること、さらに、２つを繋ぐリンカー部分の柔軟性が、CaMKIIの活性化に重要であることを実験的に示し、記憶の分子メカニズムの一端を明らかにした。
CaMKII is enriched in neurons and plays an important role for learning and memory. Because CaMKII forms 12-mer holoenzyme that responds to the frequency of the activating signal of Ca2+, an assembly of CaMKII oligomers could be a key element of a molecular mechanism of learning and memory. However, there is no direct evidence that a formation of CaMKII oligomer relates to a memory mechanism.HS-AFM movies of CaMKII showed solid structures and fluctuated globular structures. By using truncated CaMKII, solid and globular structures were assigned to hub and kinase domains, respectively. Interestingly, 14-mer ring structures were observed in the truncated CaMKII, while 12-mer structures were observed in full-length CaMKII. These results suggest that hub domain has a strong assemble ability, while kinase domain regulates an oligomeric structure of CaMKII. Furthermore, HS-AFM revealed that a flexibility of a linker region is important for the activation of CaMKII.
研究課題/領域番号:16K18523, 研究期間(年度):2016-04-01 – 2018-03-31
出典：研究課題「高速AFMを用いたCaMKIIの多量体構造内における記憶のメカニズム解明」課題番号16K18523（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））（https://kaken.nii.ac.jp/ja/report/KAKENHI-PROJECT-16K18523/16K18523seika/）を加工して作成
DOI: 10.24517/00059256
Access Restrictions: 限定公開
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Data Provider (Database): 国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）
https://irdb.nii.ac.jp
Original Data Provider (Database): 金沢大学 : 金沢大学学術情報リポジトリKURA