Regulatory mechanism of E-cadherin-mediated cell-cell adhesion by ubiquitin binding Calpain

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K16081
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 43030:Functional biochemistry-related
• Research Institution: Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science
• Principal Investigator: NOGUCHI Aya 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, 研究員 (10836688)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: カルパイン / ユビキチン / 細胞接着 / タンパク質分解 / カドヘリン

Outline of Final Research Achievements

Although CAPN15 was known to be a ubiquitin-binding calpain, the physiological significance of ubiquitin binding remains unclear and the substrate was not identified. In this study, we show that CAPN15 interacts with the E-cadherin/catenin complex in a ubiquitination-dependent manner, and cleaves E-cadherin leading to its lysosomal degradation.This ubiquitin-calpain degradation system is a novel metabolic pathway for E-cadherin and may contribute to the maintenance of cell morphology by maintaining the appropriate amount of E-cadherin/catenin complex on the cell surface.

Free Research Field

分子生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、ユビキチン修飾によるカルパイン基質特異性の制御を提示した。基質認識機構の解明はカルパイン研究分野の重要課題であり、その詳細を明らかにするにあたり本研究の成果が礎となる。また、培養細胞系でCAPN15基質を網羅的かつ特異性高く同定する手法を確立できたため、今後、さまざまな時期、組織におけるCAPN15 の機能解析へと発展させることが可能となり、カルパイン研究を一気に飛躍させることができる。基質同定と基質認識機構の解明が進むことで、CAPN15の生理機能全体を理解することができ、将来的には疾患の治療・診断・予防への道筋を立てることも可能になる。