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哺乳類カルパイン7の構造特性に依存したプロテアーゼ活性の検出と解析

研究課題

研究課題/領域番号 18K06236
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分44010:細胞生物学関連
研究機関公益財団法人東京都医学総合研究所

研究代表者

小野 弥子  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)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードプロテアーゼ / 相互作用タンパク質 / ドメイン / ノックイン / プロテアーゼ複合体 / ドメイン構造 / タンパク質間相互作用 / カルパイン / ほ乳類 / CBSWドメイン / ストレス応答
研究成果の概要

本研究では、酵母からヒトに至るまで保存されている細胞内システインプロテアーゼカルパイン7について、マウス及び培養細胞系を用いた解析を行った。カルパイン7のプロテアーゼ活性と機能の関係性を示すために、その間に存在する分子を探索しつつ、カルパイン7が属するnon-classicalカルパインの構造機能相関について解析した。
現在、新たに微小管機能に関わる複数の分子がカルパイン7の近傍に存在する可能性を見出しており、カルパイン7のN末端構造を介する可能性が強い。一方、構造的に近い他のカルパインとの比較により、カルパイン7においてもC末端構造が活性化に重要であると考えられる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

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。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うちオープンアクセス 5件、 査読あり 4件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Cryptic splicing events result in unexpected protein products from calpain-10 (CAPN10) cDNA2022

    • 著者名/発表者名
      Ono Yasuko、Doi Naoko、Shindo Mayumi、Panico Pablo、Salazar Ana Maria
    • 雑誌名

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Cell Research

      巻: 1869 号: 3 ページ: 119188-119188

    • DOI

      10.1016/j.bbamcr.2021.119188

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Enyzmes | Calpains2021

    • 著者名/発表者名
      Ono Yasuko、Shinkai-Ouchi Fumiko、Noguchi Aya、Hata Shoji
    • 雑誌名

      Encyclopedia of Biological Chemistry

      巻: 3 ページ: 280-291

    • DOI

      10.1016/b978-0-12-819460-7.00330-3

    • ISBN
      9780128220405
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Developing fluorescence sensor probe to capture activated muscle-specific calpain-3 (CAPN3) in living muscle cells2020

    • 著者名/発表者名
      Ojima K, Hata S, Shinkai-Ouchi F, Oe M, Muroya S, Sorimachi H, Ono Y
    • 雑誌名

      Biology Open

      巻: 9

    • DOI

      10.1242/bio.048975

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Calpain-2 participates in the process of calpain-1 inactivation.2020

    • 著者名/発表者名
      Shinkai-Ouchi F, Shindo M, Doi N, Hata S, Ono Y
    • 雑誌名

      Bioscience Report

      巻: 40 号: 11

    • DOI

      10.1042/bsr20200552

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A muscle-specific calpain, CAPN3, forms a homotrimer2020

    • 著者名/発表者名
      Hata Shoji、Doi Naoko、Shinkai-Ouchi Fumiko、Ono Yasuko
    • 雑誌名

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Proteins and Proteomics

      巻: 1868 号: 7 ページ: 140411-140411

    • DOI

      10.1016/j.bbapap.2020.140411

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] nexpected protein products from calpain-10 (CAPN10) cDNA.2019

    • 著者名/発表者名
      Ono, Y.
    • 学会等名
      FASEB Summer Research Conferences; The Biology of Calpains in Health and Disease Conference
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] Calpain Project

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 所属機関のプロジェクト紹介ページ

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] プロジェクトホームページ

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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