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Molecular mechanisms of the development of intractable dermatitis caused by abnormal enzymatic activity of calpain

Research Project

Project/Area Number 20K07044
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 47030:Pharmaceutical hygiene and biochemistry-related
Research InstitutionTokyo Metropolitan Institute of Medical Science

Principal Investigator

HATA Shoji  公益財団法人東京都医学総合研究所, 基礎医科学研究分野, 主席研究員 (10392375)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywordsカルパイン / 乾癬 / 皮膚炎 / 皮膚
Outline of Research at the Start

乾癬は代表的な難治性皮膚炎であり、発症に至るメカニズムは不明な点が多い。近年の効果的な薬剤の登場により症状のコントロールが可能になってきたものの、さらなる治療法の開発が望まれている。
研究代表者は、乾癬の新たな発症メカニズムとして、細胞内タンパク質分解酵素・カルパインの一種であるCAPN12の異常な活性化を見出した。すなわちCAPN12活性の抑制は有望な治療法になることが考えられた。本研究では、マウス皮膚と培養細胞を用いた組織学的・生化学的解析を通じてCAPN12の異常な活性化によって乾癬発症に至るメカニズムを解明し、CAPN12阻害薬開発へ向けた基礎的知見を集積する。

Outline of Final Research Achievements

The epidermis, located at the outermost layer of the skin, is largely composed of keratinocytes, and serves as a biological barrier. Psoriasis is a intractable inflammatory disease characterized by hyperproliferation of keratinocytes. However, the underlying mechanisms remain poorly understood. This research revealed the involvement of CAPN12, a member of intracellular Ca2+-dependent protease (calpain) family, in the development of psoriasis. Further analysis suggested that CAPN12 regulates the differentiation of keratinolytes, and that upregulation of CAPN12 contributes to the development of psoriasis.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

乾癬は難治性の皮膚炎で、発症のメカニズムは十分に解明されていない。本研究では、乾癬の発症に、細胞内カルシウム依存性プロテアーゼであるカルパイン12(CAPN12)が関与することを見出し、マウスでCAPN12の働きを抑えると症状を抑制できることを示した。CAPN12がどのように乾癬発症に作用するのかを今後明確にすることで、CAPN12を標的とした新規治療法開発に繋がる可能性がある。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2023 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results) Book (1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Calpain-3 not only proteolyzes calpain-1 and -2 but also is a substrate for calpain-1 and -22023

    • Author(s)
      Ojima Koichi、Hata Shoji、Shinkai-Ouchi Fumiko、Ono Yasuko、Muroya Susumu
    • Journal Title

      The Journal of Biochemistry

      Volume: 174 Issue: 5 Pages: 421-431

    • DOI

      10.1093/jb/mvad057

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Calpain-2 participates in the process of calpain-1 inactivation.2020

    • Author(s)
      Shinkai-Ouchi F, Shindo M, Doi N, Hata S, Ono Y
    • Journal Title

      Bioscience Report

      Volume: 40 Issue: 11

    • DOI

      10.1042/bsr20200552

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Developing fluorescence sensor probe to capture activated muscle-specific calpain-3 (CAPN3) in living muscle cells2020

    • Author(s)
      Ojima K, Hata S, Shinkai-Ouchi F, Oe M, Muroya S, Sorimachi H, Ono Y
    • Journal Title

      Biology Open

      Volume: 9

    • DOI

      10.1242/bio.048975

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A muscle-specific calpain, CAPN3, forms a homotrimer2020

    • Author(s)
      Hata Shoji、Doi Naoko、Shinkai-Ouchi Fumiko、Ono Yasuko
    • Journal Title

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Proteins and Proteomics

      Volume: 1868 Issue: 7 Pages: 140411-140411

    • DOI

      10.1016/j.bbapap.2020.140411

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 骨格筋特異的に発現するカルパイン3は組織普遍的なカルパイン1および2を基質とする2023

    • Author(s)
      尾嶋孝一、秦勝志、大内史子、室谷進、小野弥子
    • Organizer
      日本畜産学会第131回大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ユビキチン-カルパイン系による新規E-カドヘリン代謝経路2023

    • Author(s)
      野口あや、秦勝志、土屋光、設楽浩志、田中啓二、佐伯泰、小野弥子
    • Organizer
      第96回日本生化学会大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Reciprocal proteolysis among calpain-1, -2, and -32023

    • Author(s)
      Koichi Ojima, Shoji Hata, Fumiko Shinkai-Ouchi, Yasuko Ono, Susumu Muroya
    • Organizer
      Cell Bio 2023 米国細胞生物学会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 組織普遍的に発現するCAPNはCAPN3を部分切断する2022

    • Author(s)
      尾嶋孝一、秦勝志、室谷進、小野弥子
    • Organizer
      日本畜産学会 第130回大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] CAPN15はユビキチン化タンパク質を標的とするカルパインであり細胞接着を制御する2022

    • Author(s)
      秦勝志、野口あや、土屋光、設楽浩志、田中啓二、佐伯泰、小野弥子
    • Organizer
      第95回日本生化学会大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 肢帯型筋ジストロフィーR1型モデルマウスの肝臓における脂質蓄積抑制2022

    • Author(s)
      大内史子、土井奈穂子、三上恭平、井口義信、秦勝志、小野弥子
    • Organizer
      第95回日本生化学会大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 骨格筋特異的カルパインCAPN3はホモ三量体である2020

    • Author(s)
      秦 勝志
    • Organizer
      第93回日本生化学会大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Book] Encyclopedia of Biological Chemistry, 3rd Edition2021

    • Author(s)
      Ono Y, Shinkai-Ouchi F, Noguchi A, Hata S.
    • Total Pages
      4822
    • Publisher
      Elsevier
    • ISBN
      9780128194607
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Remarks] 東京都医学総合研究所カルパインプロジェクトホームページ

    • URL

      https://www.igakuken.or.jp/calpain/

    • Related Report
      2023 Annual Research Report 2022 Research-status Report 2021 Research-status Report
  • [Remarks] 所属研究機関ホームページ

    • URL

      https://www.igakuken.or.jp

    • Related Report
      2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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