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2011 Fiscal Year Annual Research Report

骨格筋特異的なカルパインシステムの機能と制御機構の解析

Research Project

Project/Area Number 22770139
Research Institution公益財団法人東京都医学総合研究所

Principal Investigator

小野 弥子  公益財団法人東京都医学総合研究所, 生体分子先端研究分野, 主席研究員 (20392376)

Keywordsカルパイン / 骨格筋 / プロテアーゼ / 自己消化活性 / サルコメア / 筋ジストロフィー
Research Abstract

骨格筋特異的カルパインシステムの重要な分子である、p94/カルパイン3はサルコメアタンパク質コネクチンとの相互作用が外れると、自己消化活性によって不安定化する。今年度は、主にサルコメア外におけるp94安定化機構とその意義の検討を行った。1) p94基質候補分子分解様式の解析:p94の新規結合タンパク質が、p94の自己消化活性を抑制することを見出したため、この分子(C5orf25)の解析を続けた。さらにこの分子に相互作用タンパク質を検索した結果、転写調節因子CTBP1との相互作用を見出した。CTBP1はp94を始めカルパインの良い基質であり、p94による分解がCTBP1の高次構造を認識し、その調節に関与していることが示唆された。2) ミトコンドリアや筋小胞膜に重点をおいた骨格筋プロテオミクス解析の条件検討:p94のノックアウトとノックインマウスから精製したミトコンドリアについてプロテオーム解析を行った。複数のサンプルを解析するための、方法や条件の設定が期待したように順調ではなかったが、網羅的にデータを取得するということが安定して行えるようになった。マウスの表現型(ミトコンドリアの機能異常)の程度と特定のタンパク質の量的変動の間にどのような関係があるか、という点について今後絞って解析したい。3) p94の活性が関与する細胞内分子ネットワークと筋機能の関係について:上述のC5orf25について、p94の活性を制御する一方でCTBP1との結合により適切な基質タンパク質がp94と相互作用することを促進することが示唆された。初代培養したトリ骨格筋細胞におけるC5orf25の局在を検討した結果、主に細胞質に一様に局在するが、ごく一部はサルコメアへの局在が観察された。以上により、サルコメア内外においてp94を制御する分子機構が複数存在し、局在部位ごとに機能分担していることが示唆された。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (14 results)

All 2011 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (3 results) Book (4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Does the severity of the LGMD2A phenotype in compound heterozygotes depend on the combination of mutations?2011

    • Author(s)
      Saenz, A., Ono, Y., Sorimachi, H., Goicoechea, M., Leturcq, F., Blazquez, L., Garcia-Bragado, F., Marina, A., Poza, J.J., Azpitarte, M., Doi, N., Urtasun, M., Kaplan, J.C., Lopez de Munain, A
    • Journal Title

      Muscle Nerve

      Volume: 44 Pages: 710-714

    • DOI

      10.1002/mus.22194.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Calpains - an elaborate proteolytic system.2011

    • Author(s)
      小野弥子
    • Journal Title

      Biochim Biophys Acta - Proteins and Proteomics

      Volume: 1824 Pages: 224-236

    • DOI

      10.1016/j.bbapap.2011.08.005.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Calpain chronicle-an enzyme family under multidisciplinary characterization.2011

    • Author(s)
      反町洋之
    • Journal Title

      Proc Jpn Acad Ser B Phys Biol Sci

      Volume: 87 Pages: 287-327

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Impact of genetic insights into calpain biology.2011

    • Author(s)
      反町洋之
    • Journal Title

      J Biochem

      Volume: 150 Pages: 23-37

    • DOI

      10.1093/jb/mvr070.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Calpain cleavage prediction using multiple kernel learning.2011

    • Author(s)
      DuVerle DA
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 6 Pages: e19035

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0019035.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Non-proteolytic functions of calpain-3 in sarcoplasmic reticulum in skeletal muscles.2011

    • Author(s)
      尾嶋孝一
    • Journal Title

      J Mol Biol

      Volume: 407 Pages: 439-449

    • DOI

      10.1016/j.jmb.2011.01.057.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Does the severity of the LGMD2A phenotype in compound heterozygotes depend on the combination of mutations?2011

    • Author(s)
      Ono, Y., Saenz, A., Sorimachi, H., Lopez de Munain, A
    • Organizer
      The 7th International Proteolysis Society meeting
    • Place of Presentation
      San Diego, USA
    • Year and Date
      20111016-21
  • [Presentation] Structure-Function relationship of Na+-dependent activity of calpain-3/p94.2011

    • Author(s)
      小野弥子
    • Organizer
      The 17th Symposium on Ca2+-Binding Proteins and Ca2+ Function in Health and Disease
    • Place of Presentation
      Beijing, China
    • Year and Date
      20110716-20110720
  • [Presentation] 筋特異的カルパインCAPN3/p94の新奇活性化機構の解析

    • Author(s)
      小野弥子
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      横浜
  • [Book] 肢帯型筋ジストロフィーの発症機構 (生体の科学 62-2)2011

    • Author(s)
      反町洋之
    • Total Pages
      5
    • Publisher
      医学書院
  • [Book] 骨格筋特異的カルパイン-3の活性制御因子は細胞内Na+~例外か多様性か(化学と生物 49-4))2011

    • Author(s)
      小野弥子
    • Total Pages
      3
    • Publisher
      学会出版センター
  • [Book] カルパインの組織機能論(実験医学 29)2011

    • Author(s)
      反町洋之
    • Total Pages
      9
    • Publisher
      羊土社
  • [Book] カルパイン(生物機能モデルと新しいリソース・リサーチマニュアル)2011

    • Author(s)
      反町洋之
    • Total Pages
      17
    • Publisher
      株式会社LIC
  • [Remarks] 所属機関ホームページ

    • URL

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

URL: 

Published: 2014-07-24  

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