Characterization of structure dependent CAPN7 activity

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18K06236
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 44010:Cell biology-related
• Research Institution: Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science
• Principal Investigator: ONO Yasuko 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, 副参事研究員 (20392376)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: プロテアーゼ / 相互作用タンパク質 / ドメイン / ノックイン

Outline of Final Research Achievements

Calpain-7 is an intracellular cysteine protease which is evolutionary- well conserved, from yeast to human. This study aimed to explore functional importance of calpain-7 in genetically modified mouse and cultured cell systems. In terms of molecular structure, calpain-7 is categorized as a “non-classical calpain” due to its unique domain structure in the region C-terminus to protease domain.
Among the newly identified proteins by BioID screening, some proteins bear functional linkage in microtubule structure. The N-terminal domain of calpain 7 has been defined as MIT (micro tubule interacting and transport) domain suggesting its involvement in the interaction with these proteins. Domain structure C-terminus to protease domain, on the other hand, was likely to play a pivotal role in activation of calpain-7, an inference drawn from comparative analyses of non-classical calpains including calpain-7.

Free Research Field

タンパク質科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

カルパインは細胞内タンパク質分解酵素（プロテアーゼ）であり、その欠損や異常が様々な疾患、病態に関わる。最も認知度の高いカルパインは、ヘテロダイマーとして機能するclassicalカルパインだが、進化的に良く保存されているのはカルパイン7を始めとするnon-classicalカルパインである。本研究ではカルパイン7がヒトやマウスでどのように機能を果たすのか、そのメカニズムと構造機能相関を理解するきっかけを得た。カルパインファミリーは進化の過程で多様化し、ヒトでは15のカルパイン分子種が機能分担しつつ共存するに至っているとされる。他のカルパイン分子の研究にも新たな視点を与えることが期待される。