《企画者のことば》ゲノム研究の進展により，生命活動の基盤情報が明らかになってきた．しかし，遺伝子の機能を真に解明し，生命現象を理解するには，遺伝子産物の翻訳後修飾の制御機構を明らかにすることが重要となってきている．タンパク質のリン酸化は，翻訳後修飾の代表的な例であり，プロテインキナーゼによる標的タンパク質のリン酸化は，さまざまな生体機能の制御過程に深く関与している．本特集では，プロテインキナーゼが司るさまざまな生命現象の制御機構について，最近の知見を紹介する．

細胞内での様々なシグナル伝達のKeyとなるプロテインキナーゼ（タンパク質リン酸化酵素）．炎症や細胞極性，エンドサイトーシスへの関与など，新たにわかったキナーゼの役割を第一線の研究者が解説します！

特集

細胞機能のkey regulator
プロテインキナーゼ
新たにわかった細胞極性・骨格，感覚受容，エンドサイトーシス，炎症との関わり

企画／松本邦弘／西田栄介

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概論〜プロテインキナーゼと細胞機能【松本邦弘／西田栄介】

ゲノム研究の進展により，生命活動の基盤情報が明らかになってきた．しかし，遺伝子の機能を真に解明し，生命現象を理解するには，遺伝子産物の翻訳後修飾の制御機構を明らかにすることが重要となってきている．タンパク質のリン酸化は，翻訳後修飾の代表的な例であり，プロテインキナーゼによる標的タンパク質のリン酸化は，さまざまな生体機能の制御過程に深く関与している．本特集では，プロテインキナーゼが司るさまざまな生命現象の制御機構について，最近の知見を紹介する．

ERK5：シグナル伝達の制御機構とその生理的機能【西本聡子／西田栄介】

MAPキナーゼ経路は，細胞増殖や分化などさまざまな生命現象において重要な役割を果たしている．ERK5は古典的MAPKであるERK1/2と近縁の MAPキナーゼであるが，ERK1/2に関する莫大な知見に比して，ERK5の研究はまだまだはじまったばかりである．近年さまざまな側面から研究が進み，ERK5の興味深い性質が次々と明らかになってきた．そこで，本稿では最新の知見をもとに，ERK5の制御機構にも触れながらその生体内での機能を紹介したい．

GSK-3による細胞極性の制御機構【渡辺　崇／則竹　淳／王　淑杰／原田　匠／貝淵弘三】

細胞は，内外のシグナルに応答して細胞極性を獲得する．細胞極性は細胞種により形態的かつ機能的に異なるが，生命活動の根本である．多様な細胞極性の形成は，低分子量GTP結合タンパク質Rhoファミリーなど特定の分子群により制御されている．近年，GSK- 3（glycogen synthase kinase-3）がRhoファミリーとクロストークし，遊走細胞や神経細胞の極性形成に関与することが明らかになりつつある．本稿ではGSK-3による微小管の制御機構を中心に，極性形成におけるGSK-3の機能をその活性制御とともに概説する．

線虫の温度走性行動の解析から明らかになったPKCの新たな役割【大河内善史／森　郁恵】

PKC（protein kinase C）は，さまざまな細胞・組織で多彩な役割を演じるリン酸化酵素である．生化学，細胞生物学的研究から得られたPKCの知見は非常に多い．近年では，遺伝子改変マウスの研究から，PKCの生理学的機能も明らかになってきた．とはいっても，まだ知られていないPKCの機能が数多く存在する．われわれは，線虫 Caenorhabditis elegansの示す温度走性行動に着目した研究から，PKCが温度受容ニューロンで機能することを見出した．さらに，PKCがさまざまな感覚受容行動を制御し，かつ，細胞ごとに異なる役割を演じることが明らかとなった．本稿ではこれらのPKCの新たな機能について紹介する．

TAK1による炎症と細胞死の制御【辻　順】

最近の研究から，TAK1が先天性免疫（innate immunity）で中心的働きをするToll-like receptor，interleukin-1およびTNF（tumor necrosis factor）の炎症誘導と細胞生存のシグナル伝達経路で主要因子としての役割を果たしていることが明らかになってきている．TAK1の欠損は炎症シグナルを抑制し，一方で，TNFによる細胞死に対する感受性を著しく増進させる．本稿では，先天性免疫における炎症誘導と細胞死の制御におけるTAK1の役割を中心に解説する．

LIMキナーゼによるコフィリンリン酸化とアクチン細胞骨格の時空間的制御【水野健作】

アクチン脱重合・切断因子であるコフィリンは，アクチンフィラメントのターンオーバーを促進し，細胞極性形成，遊走，神経ガイダンス，神経樹状突起スパインの形態形成など多くの細胞機能，生理機能に重要な役割を果たしている．コフィリンの活性はLIMキナーゼによるリン酸化，Slingshotによる脱リン酸化により制御されている．LIMキナーゼとSlingshotの活性を制御するシグナル経路の解明が進み，コフィリンの時空間的な活性制御機構とその細胞極性形成，遊走や高次神経機能の発現における役割が明らかにされつつある．

酵母Ark1/Prk1によるエンドサイトーシスのリン酸化制御機構【十島二朗／十島純子／David G. Drubin】

Ark1/Prk1ファミリーは酵母から哺乳類細胞において，広く保存されたセリン／スレオニンキナーゼ群であり，近年アクチン細胞骨格およびエンドサイトーシス過程を制御する重要な調節因子として注目されている．これらのキナーゼはエンドサイトーシスに関与する多くのタンパク質にみられる［L/I］xxQxTGという特徴的な配列を認識し，リン酸化することによりエンドサイトーシスのサイクルを調節している．本稿では特にArk1/Prk1の基質の１つであるArp2/3複合体活性化因子Pan1を介したエンドサイトーシスの制御機構について，最近急速に解明が進みつつあるエンドサイトーシス経路とあわせて紹介する．

トピックス

カレントトピックス

オートファジーの減弱は神経変性疾患を引き起こす【小松雅明／和栗　聡／内山安男／木南英紀／田中啓二】

１個の精子から明らかにされた母性遺伝の仕組み【西村芳樹／成瀬　清】

染色体転座が精子に多い人，少ない人【加藤武馬／倉橋浩樹】

転写抑制によって生じる新しい神経細胞死【岡澤　均】

レトロトランスポゾンを利用した哺乳類の胎生進化【小野竜一／成瀬美衣】

News & Hot Paper Digest

DNA二重鎖切断修復の新守護神【AK&NA】

遺伝子発現制御が引き起こすうつ病〜うつ症状モデルネズミ，抗うつ薬とクロマチン制御を介した遺伝子発現調節〜【武内恒成】

寿命決定会議の新たなメンバー【根建　拓】

カスパーゼによるアポトーシスの増幅【西谷真人】

ポスドクの独立をサポートするNIHの画期的なプログラム“Pathway to Independence”【島岡　要】

連載

Update Review

粘膜免疫システムのユニーク性と疾患・治療応用【後藤義幸／清野　宏】

クローズアップ実験法

変異機能のON/OFF制御可能なB細胞株を用いた抗体および変異タンパク質の作製システム【大森　斉／藤堂景史／金山直樹】

バイオ実験ピンチ脱出法

第6回　あやしげな遺伝子にだまされたときの解決法〜プラスミドを見たら詐欺師だと思え〜【小笠原道生】

私が名付けた遺伝子

第18回　Shisa〜小胞体と脊椎動物頭部形成〜【山本朗仁】

ラボレポート−独立編−

研究者として生き残る〜とりあえずあと5年間〜Wellcome Trust/Cancer Research UK Gurdon Institute, University of Cambridge【三嶋将紀】

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【本書名】実験医学：細胞機能のkey regulatorプロテインキナーゼ〜新たにわかった細胞極性・骨格，感覚受容，エンドサイトーシス，炎症との関わり
【出版社名】羊土社

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