メチオニンの酸化によるCaMKIIのカルシウム独立活性化のためのダイナミックな経路
Jeffrey R Erickson1, Mei-ling A Joiner, Xiaoqun Guan
1Department of Internal Medicine, Carver College of Medicine, University of Iowa, Iowa City, IA 52242-1109, USA.
酸化により,カルシウム/カルモジュリン (Ca2+/CaM) 依存タンパク質キナーゼII (CaMKII) が,Ca2+/CaMにかかわらず,心臓細胞で活性化されます. この酸化は心臓細胞死亡に寄与し,メチオニン硫酸酸化還元酵素A (MsrA) によって調節されます.
科学分野:
- バイオケミストリー バイオケミストリー
- 分子生物学は分子生物学である.
- 心臓病学 心臓病学
背景:
- カルシウム/カルモジュリン (Ca2+/CaM) 依存タンパク質キナーゼII (CaMKII) は,興奮性の細胞における細胞反応に不可欠である.
- CaMKIIの活動は,Ca2+/CaMによって調節され,ますます酸化促進条件によって調節されていることが知られている.
研究 の 目的:
- CaMKII活性化における酸化の役割を調査する.
- 酸化によってCaMKIIの活性が維持されるメカニズムを解明する.
- 心臓アポトーシスにおける酸化依存のCaMKII活性化のインビボ関連性を決定する.
主な方法:
- CaMKIIの活性と酸化を評価するための生化学的測定法.
- 心筋細胞とマウスモデルを用いたインビトロおよびインビボ研究.
- MsrAノックアウトマウスにおける心臓機能と死亡率の分析.
主要な成果:
- 規制領域メチオニン残基の酸化は,Ca2+/CaMとは独立してCaMKII活動を維持する.
- アンジオテンシンII (AngII) 誘発のCaMKII酸化は,心筋細胞のアポトーシスを促進する.
- MsrA欠乏は,CaMKII酸化の強化,心筋閉塞,心機能障害,心筋梗塞後の死亡率の増加につながる.
結論:
- 酸化は,CaMKIIの活性化のためのダイナミックなメカニズムを提供します.
- 酸化に依存するCaMKIIの活性化は,AngII誘発および不全性心筋縮症に不可欠である.
- CaMKIIの酸化状態をターゲットにすることで,心臓病の治療戦略を提供することができる.
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