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骨格筋特異的カルパイン及びコネクチンの関与する筋ジストロフィー症の分子機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 09044208
研究種目

国際学術研究

配分区分補助金
応募区分共同研究
研究分野 機能生物化学
研究機関東京大学

研究代表者

鈴木 紘一  東京大学, 分子細胞生物学研究所, 教授 (80011948)

研究分担者 BECKMANN Jac  Genethon研究所, 部長(研究職)
木村 澄子  千葉大学, 理学部, 助教授 (50093232)
反町 洋之  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (10211327)
石浦 章一  東京大学, 大学院・総合文化研究所, 教授 (10158743)
RICHARD Isab  Genethon研究所, 研究員
研究期間 (年度) 1997 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 5,200千円)
1998年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1997年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
キーワードカルパイン / コネクチン / 筋ジストロフィー症 / タイチン / プロテアーゼ / フォドリン / p94 / カルバイン / 蛋白質分解 / 筋肉 / 筋ジストロフィー
研究概要

カルシウム依存性プロテアーゼ、カルパインの一分子種で、骨格筋に特異的に発現するp94は、筋肉を含む各種細胞に普遍的に発現するμやm-カルパインと明らかに異なる特徴的な性質を持つ。p94は自己消化活性が強く生体から単離することは殆ど不可能である。この自己消化活性はEGTA等の存在下でも起こるので、プロテアーゼ活性にはカルシウムイオンを必要としない。フォドリンやカルパスタチン等の切断もカルシウム非依存的に起こる。また、筋肉の弾性蛋白質、コネクチンと少なくとも2カ所で結合し核移行シグナルを持つ。一方、共同研究者等によってp94が肢帯型筋ジストロフィー症2A型(LGMD2A)の原因に電視であることが同定された。本研究では、p94の構造と機能相関を明らかにしすると共に、LGMD2A患者に見られるp94の変異体の性質を解析し、LGMD2Aの病因となるp94の性質を同定することを試みた。
p94はホモダイマーとして存在し、生体内でコネクチンと結合していれば安定に存在するが、コネクチンから解離すると急速な自己消化が起こる。従って、活性があるp94を精製することは極めて困難でp94の性質の解析を妨げている。
LGMD2Aの患者で見られるp94の多くの変異の中から、点変異のみを選んでそのcDNAをCOS細胞で発現させてp94の点変異体を十種類調製した。これらの点変異体の性質を野性型p94と比較したところ、全ての点変異体が基質フォドリンを切断する活性を失っていたが、その他の性質の変化は病態とは一致しなかった。従って、p94のプロテアーゼ活性の消失が筋ジストロフィー症の原因と同定した。引き続き、プロテアーゼ活性の消失と筋蛋白の分解の高進の関係を分子レベルで解析している。

報告書

(3件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (30件)

  • [文献書誌] Kinbara, K.: "Muscle-specific calpain, p94, interacts with the extreme C-terminal region of connectin, a unique region flanked by two immunoglobulin C2 motifs." Archives Biochemistry and Biophysics. 342. 99-107 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sorimachi, H.: "Tissue-specific expression and α -actinin binding properties of the Z-disc titin : Implications for the nature of vertebrate Z-discs." J. Mol. Biol.270. 688-695 (1997)

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    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sorimachi, H.: "Structure and physiological function of calpains." Biochem. J.328. 721-732 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ono, Y.: "Structure and physiology of calpain, an enigmatic protease" Biochem Biophys, Res. Commun.,. 245. 289-294 (1998)

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    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ono, Y.: "Functional defects of a muscle-specific calpain, p94, caused by mutations associated with limb-girdle muscular dystrophy type 2A." J. Biol. Chem.273. 17073-17078 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Suzuki, K.: "A novel aspect of calpain activation." FEBS Letters. 433. 1-4 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kinbara, K.: "Skeletal muscle-specific calpain, p94." Biochemical Pharmacology. 56. 415-420 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Gregorio, C. C.: "The NH_2 terminus of titin spans the Z-disc : Its interaction with a novel 19-kD ligand (T-cap) is required for sarcomeric integrity." J. Cell Biol.143. 1013-1027 (1998)

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    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kinbara, K.: "Purification of native p94, a muscle-specific calpain, and characterization of its autolysis." Biochem. J.335. 589-596 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kinbara, K.: "Muscle-specific calpain, p94, interacts with the extreme C-terminal region of connectin a unique region flanked by two immunoglobulin C2 motifs." Archives of Biochemistry and Biophysics. 342. 99-107 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sorimachi, H.: "Tissue-specific expression and alpha-actinin binding properties of the Z-disc titin : Implications for the nature of vertebrate Z-discs." J.Mol.Biol.270. 688-695 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sorimachi, H.: "Structure and physiological function of calpains" Biochem.J.328. 721-732 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ono.Y.: "Structure and physiology of calpain, an-enigmatic protease." Biochem.Biophys, Res.Commun.245. 289-294 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ono.Y.: "Functional defects of a muscle-specific calpain, p94, caused by mutations associated with limb-girdle muscular dystrophy type 2A" J.Biol.Chem.273. 17073-17078 (1998)

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    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Suzuki, K.: "A novel aspect of calpain activation" FEBS Letters. 433. 1-4 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kinbara, K.: "Skeletal muscle-specific.calpain.p94." Biochemical Pharmacology. 56. 415-420 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Gregori, C.C.: "The NH_2 terminus of titin spans the Z-disc : Its interaction with a novel 19-kD ligand (T-cap) is required for sarcomeric integrity." J.Cell Biol.143. 1013-1027 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kinbara, K.: "Purification of native p94, a muscle-specific calpain and characterization of its autolysis." Biochem.J.335. 589-596 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Suzuki,K.: "A novel aspect of calpain activation" FEBS Lett.433. 1-4 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Ono,Y.: "Structure and physiology of calpain,an enigmatic protease." Biochem.Biophys.Res.Commun.245. 289-294 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Ono,Y.: "Functional defects of a muscle-specific calpain,p94,caused by mutations associated with limb-girdle muscular dystrophy type2A(LGMD2A)" J.Biol.Chem.273. 17073-17078 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Sorimachi,H.: "Molecular analysis of p94." Methods in Mol.Biol.(in press). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Kinbara,K.: "Skeletal muscle-specific calpain,p94." Biochem.Pharm.56. 415-420 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Gregorio,C.C.: "The NH_2 Terminus of Titin spens the Z-disc:Its interaction with a novel 19-kD ligand(T-cap) is required for Sarcomeric integrity." J.Cell Biol.143. 1013-1027 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] H. Sorimachi, S. Ishiura & K. Suzuki: "Structure and physiological function of calpains" Biochem. J.328. 721-732 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] K. Kinbara, H. Sorimachi S. Ishiura & K. Suzuki: "Muscle-specific calpain, p94 interacts with the extreme C-terminal region of connectin, a unique region flanked by two immunoglobulin C2 Motifs." Archives of Biocehmistry and Biophysics. 342. 99-107 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Y. Ono, H. Sorimchi & K. Suzuki: "Structure and physiology of calpain, an enigmatic protease" Biochem. Biophys. Res. Commun.in press (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] H. Sorimachi, A. Freiburg, B. Kolmere, K. Suzuki, et al.: "Tissue-specific expressionand -binding progerties of the Z-disc titin : Implications ofr the nature of vertebrate Z-discs." J. Mol. Bio.270. 688-695 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] K. Kinbara, H. Sorimachi, S. Ishiura & K. Suzuki: "Skeletal muscle-specificcalpain, p94 ; Strictire and physiological function" Biochem. Pharmacol.in press (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] H-J. Lee, H. Sorimachi, S. Y. Jeong, et al.: "Molecular cloning and characterization of a novel tissue-specific calpain predomirantly expressed in the digestive tract." Biol. Chem.379. 175-183 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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