酵母～ヒトで保存されたカルパインPalBHの膜輸送系における新規機能の解析

• 研究課題/領域番号: 20370055
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能生物化学
• 研究機関: (財)東京都医学研究機構
• 研究代表者: 反町 洋之 (財)東京都医学研究機構, 東京都臨床医学総合研究所, 参事研究員 (10211327)
• 研究分担者: 小野 弥子 (財)東京都医学研究機構, 東京都臨床医学総合研究所, 主任研究員 (20392376)
• 連携研究者: 小野 弥子 財団法人東京都医学研究機構, 東京都臨床医学総合研究所, 主席研究員 (20392376) ; 秦 勝志 財団法人東京都医学研究機構, 東京都臨床医学総合研究所, 主席研究員 (10392375)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 20,410千円 (直接経費: 15,700千円、間接経費: 4,710千円); 2010年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円); 2009年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円); 2008年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
• キーワード: 細胞内タンパク質分解 / カルパイン / カルシウム / 内膜輸送系 / 胃腸 / 酵素 / 蛋白質 / プロテオリシス / メンブレン・トラフィック / 骨格筋

研究概要

「カルパイン」はヒトでは15遺伝子にコードされる、細胞内カルシウム依存性タンパク質切断酵素のファミリーである。カルパインは生体が健康に維持されるように機能し、例えば、カルパイン2や3の遺伝子に変異が入ると、それぞれ致死および筋ジストロフィーを発症してしまう。本研究では、今まであまり研究されていない、しかし酵母からヒトまで保存されたCAPN7(PalBH)に注目してその機能を解析した。その結果、CAPN7は膜輸送系に機能し、その不全により致死を生じることが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Does the severity of the LGMD2A phenotype in compound heterozygotes depend on the combination of mutations? (2011)
  • 著者名/発表者名: 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.
  • 雑誌名: Muscle Nerve (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Calpain cleavage prediction using multiple kernel learning. (2011)
  • 著者名/発表者名: duVerle D. A., Ono Y., Sorimachi H., Mamitsuka H.
  • 雑誌名: PLoS One (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Calpain chronicle-an enzyme family under multidisciplinary characterization. (2011)
  • 著者名/発表者名: 反町洋之, 秦勝志, 小野弥子
  • 雑誌名: Proc.Jpn.Acad.Ser.B 87(in press)
  • NAID: 130000903736
  • 査読あり
• [雑誌論文] Calpain 6, a microtubule-stabilizing protein, regulates Rac1 activity and cell motility through interaction with GEF-H1. (2011)
  • 著者名/発表者名: Tonami K., Kurihara Y., Arima S., Nishiyama K., Uchijima Y., Asano T., Sorimachi H., Kurihara H.
  • 雑誌名: J.Cell Sci. 124(in press) ページ: 2011-2011
• [雑誌論文] Non-proteolytic functions of calpain-3 in sarcoplasmic reticulum in skeletal muscles. (2011)
  • 著者名/発表者名: Ojima K., Ono Y., Ottenheijm C., Hata S., Suzuki H., Granzier H., Sorimachi H.
  • 雑誌名: J.Mol.Biol. 407 ページ: 439-449
  • 査読あり
• [雑誌論文] カルパインの組織機能論 (2011)
  • 著者名/発表者名: 反町洋之、秦勝志、小野弥子
  • 雑誌名: 実験医学 29(in press)
• [雑誌論文] 肢帯型筋ジストロフィーの発症機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 反町洋之、小野弥子
  • 雑誌名: 生体の科学 62(in press)
• [雑誌論文] 胃粘膜防御に果たすカルパインの役割 (2011)
  • 著者名/発表者名: 秦勝志、反町洋之
  • 雑誌名: 日本臨床 69(in press)
• [雑誌論文] 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 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小野弥子,反町洋之
  • 雑誌名: 化学と生物 49 ページ: 229-231
  • NAID: 10028117186
• [雑誌論文] Non-proteolytic functions of calpain-3 in sarcoplasmic reticulum in skeletal muscles. (2011)
  • 著者名/発表者名: Ojima, K.
  • 雑誌名: J.Mol.Biol. 巻: 407 ページ: 439-449
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamic distribution of muscle-specific calpain in mice has a key role in physical-stress adaptation and is impaired in muscular dystrophy. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ojima K., Kawabata Y., Nakao H., Nakao K., Doi N., Kitamura F., Ono Y., Hata S., Suzuki H., Kawahara H., Bogomolovas J., Witt C., Ottenheijm C., Labeit S., Granzier H., Toyama-Sorimachi N., Sorimachi M., Suzuki K., Maeda T., Abe K., Aiba A., Sorimachi H.
  • 雑誌名: J.Clin.Invest. 120 ページ: 2672-2683
  • 査読あり
• [雑誌論文] Calpain 8/nCL-2 and Calpain 9/nCL-4 constitute an active protease complex, G-calpain, involved in gastric mucosal defense. (2010)
  • 著者名/発表者名: Hata S., Abe M., Suzuki H., Kitamura F., Toyama-Sorimachi N., Abe K., Sakimura K., Sorimachi H.
  • 雑誌名: PLoS Genet.(PLoS Genet. Featured Research選出;SciBX 3(31); doi:10.1038/scibx.2010.956で紹介された) 6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Skeletal muscle-specific calpain is an intracellular Na+-dependent protease. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ono Y., Ojima K., Torii F., Takaya E., Doi N., Nakagawa K., Hata S., Abe K., Sorimachi H.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 285 ページ: 22986-22998
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expanding members and roles of the calpain superfamily and their genetically modified animals. (2010)
  • 著者名/発表者名: 反町洋之, 秦勝志, 小野弥子
  • 雑誌名: Exp.Anim. 59 ページ: 549-566
  • NAID: 130000419250
  • 査読あり
• [雑誌論文] Une contribution a l'histoire de la decouverte des calpainopathies. (2010)
  • 著者名/発表者名: Fardeau M., Beckmann J.S., Sorimachi H., Urtizberea J.A.
  • 雑誌名: Les Cahiers de Myologie 2 ページ: 5-10
• [雑誌論文] Redundant and non-redundant effects of Ca^<2+> and Na^+ on the activation of p94/calpain-3. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ono, Y.
  • 雑誌名: Neuromuscul.Disord. 巻: 20 ページ: 608-608
  • 査読あり
• [雑誌論文] Skeletal muscle-specific calpain, p94/calpain-3, dynamically distributes in skeletal muscle cells to adapt to physical stress, defects of which cause muscular dystrophy. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ojima, K.
  • 雑誌名: Neuromuscul.Disord. 巻: 20 ページ: 598-599
  • 査読あり
• [雑誌論文] CaMPDB : a Resource for Calpain and Modulatory Proteolysis. (2010)
  • 著者名/発表者名: duVerle, D.A.
  • 雑誌名: Genome Informatics 巻: 22 ページ: 202-214
  • 査読あり
• [雑誌論文] Redundant and non-redundant effects of Ca^<2+> and Na^+ on the activation of p94/calpain-3. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ono, Y.
  • 雑誌名: Neuromuscul. Disord. 巻: 20 ページ: 608-608
  • 査読あり
• [雑誌論文] Skeletal muscle-specific calpain, p94/calpain-3, dynamically distributes in skeletal muscle cells to adapt to physical stress, defects of which cause muscular dystrophy. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ojima, K.
  • 雑誌名: Neuromuscul. Disord. 巻: 20 ページ: 598-599
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inhibition of calpain increases LIS1(PAFAH1B1) and partially rescues in vivo phenotypes in a mouse model of lissencephaly. (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamada M., Yoshida Y., Mori D., Takitoh T., Kengaku M., Umeshima H., Takao K., Miyakawa T., Sato M., Sorimachi H., Wynshaw-Boris A., Hirotsune S.
  • 雑誌名: Nature Med. 15 ページ: 1202-1207
  • 査読あり
• [雑誌論文] CaMPDB : a Resource for Calpain and Modulatory Proteolysis. (2009)
  • 著者名/発表者名: duVerle D. A., Takigawa I. Ono Y., Sorimachi H., Mamitsuka H.
  • 雑誌名: Genome Informatics 22 ページ: 202-214
  • 査読あり
• [雑誌論文] A simple single-cell chemical lysis method for analyses of intracellular molecules using an array of picoliter-scale microwells. (2008)
  • 著者名/発表者名: Sasuga Y., Iwasawa T., Terada K., Oe Y., Sorimachi H., Ohara O., Harada Y.
  • 雑誌名: Anal.Chem. 80 ページ: 9141-9149
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multiple molecular interactions implicate connectin/titin N2A region as a modulating scaffold for p94/calpain 3 activity in skeletal muscle. (2008)
  • 著者名/発表者名: Hayashi C., Ono Y., Doi N., Kitamura F., Tagami M., Mineki R., Arai T., Taguchi H., Yanagida M., Hirner S., Labeit D., Labeit S., Sorimachi H.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 283 ページ: 14801-14814
  • 査読あり
• [雑誌論文] The importance of conserved amino acid residues in protease sub-domain IIb and the IS2 region in p94 for constitutive autolysis. (2008)
  • 著者名/発表者名: Ono Y., Hayashi C., Doi N., Tagami M., Sorimachi H.
  • 雑誌名: FEBS Lett. 582 ページ: 691-698
  • 査読あり
• [雑誌論文] Muscle RING-finger protein MuRF1 as a connector of muscle energy metabolism and protein synthesis. (2008)
  • 著者名/発表者名: Koyama S., Hata S., Witt C. C., Ono Y., Lerche S., Ojima K., Chiba T., Doi N., Kitamura F., Tanaka K., Abe K., Witt S., Rybin V., Gasch A., Franz T., Labeit S., Sorimachi H.
  • 雑誌名: J.Mol.Biol. 376 ページ: 1224-1236
  • 査読あり
• [雑誌論文] カルパインの生理機能とその不全による病態「カルパイノパチー」 (2008)
  • 著者名/発表者名: 小野弥子,反町洋之
  • 雑誌名: 実験医学 26 ページ: 306-315
• [雑誌論文] Multiple molecular interactions implicate connectin/titin N2A region as a modulating scaffold for p94/calpain 3 activity in skeletal muscle (2008)
  • 著者名/発表者名: Hayashi, C., Ono, Y., Doi, N., Kitamura, F., Tagami, M., Mineki, R., Arai, T., Taguchi, H., Yanagida, M., Hirner, S., Labeit, D., Labeit, S., Sorimachi, H.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 283 ページ: 14801-14814
  • 査読あり
• [雑誌論文] A simple single-cell chemical lysis method for analyses of intracellular molecules using an array of picoliter-scale microwells (2008)
  • 著者名/発表者名: Sasuga, Y., Iwasawa, T., Terada, K., Oe, Y., Sorimachi, H., Ohara, O., Harada, Y.
  • 雑誌名: Anal. Chem. 80 ページ: 9141-9149
  • 査読あり
• [雑誌論文] The importance of conserved amino acid residues in protease sub-domain IIb and the IS2 region in p94 for constitutive autolysis (2008)
  • 著者名/発表者名: Ono, Y., Hayashi, C., Doi, N., Tagami, M., Sorimachi, H.
  • 雑誌名: FEBS Lett. 582 ページ: 691-698
  • 査読あり
• [学会発表] 胃腸特異的カルパインはストレス性胃粘膜防御に関与する (2011)
  • 著者名/発表者名: 秦勝志、反町洋之
  • 学会等名: 第29回Cytoprotection研究会特別講演
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-03-11
• [学会発表] 胃腸特異的カルパインはストレス性胃粘膜防御に関与する (2011)
  • 著者名/発表者名: 反町洋之
  • 学会等名: 第29回Cytoprotection研究会
  • 発表場所: メルパルク京都(京都府)(招待講演)
  • 年月日: 2011-03-11
• [学会発表] 胃腸特異的カルパインはストレス性胃粘膜防御に関与する (2011)
  • 著者名/発表者名: 反町洋之
  • 学会等名: 第29回Cytoprotection研究会
  • 発表場所: メルパルク京都(京都府)
  • 年月日: 2011-03-11
• [学会発表] 胃腸特異的G-カルパインはカルパイン8と9のヘテロ二量体であり胃粘膜保護に機能する (2010)
  • 著者名/発表者名: 秦勝志,阿部学,鈴木英紀,北村ふじ子,反町典子,阿部啓子,崎村建司,反町洋之
  • 学会等名: BMB2010シンポジウム「生命の鍵を握るタンパク質分解」
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-12-07
• [学会発表] Skeletal muscle-specific calpain, p94/calpain-3, dynamically distributes in skeletal muscle cells to adapt to physical stress, defects of which cause muscular dystrophy. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ono Y., Ojima K., Torii F., Takaya E., Doi N., Nakagawa K., Hata S., Abe K., Sorimachi H.
  • 学会等名: 15th International Congress of the World Muscle Society
  • 発表場所: Kumamoto, Japan
  • 年月日: 2010-10-13
• [学会発表] [Selected for oral presentation] Skeletal muscle-specific calpain, p94/calpain-3, dynamically distributes in skeletal muscle cells to adapt to physical stress, defects of which cause muscular dystrophy. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ojima K., Ono Y., Doi N., Kitamura F., Hata S., Kawabata Y., Suzuki K., Maeda T., Abe K., Nakao H., Aiba A., Nakao K., Suzuki H., Kawahara H., Witt C., Labeit S., Ottenheijm, C., Granzier H., Toyama-Sorimachi N., Sorimachi M., Sorimachi H.
  • 学会等名: 15th International Congress of the World Muscle Society
  • 発表場所: Kumamoto, Japan
  • 年月日: 2010-10-13
• [学会発表] Calpains-introduction CHUV (Le Centre Hospitalier Universitaire Vaudois) Special Seminar (2010)
  • 著者名/発表者名: 小野弥子, 秦勝志, 反町洋之
  • 発表場所: Lausanne, Swizerland
  • 年月日: 2010-10-01
• [学会発表] [The closing lecture] In Memoriam Koichi Suzuki : Calpains in muscles and stomach (2010)
  • 著者名/発表者名: Ono Y., Hata S., Ojima K., Tonami K., Kitamura F., Ueno M., Takaya E., Granzier H., Labeit S., Sorimachi H.
  • 学会等名: 12^<th> Symposium on Proteases, Inhibitors and Biological Control
  • 発表場所: Portoroz, Slovenia
  • 年月日: 2010-09-28
• [学会発表] 鈴木紘一先生追悼講演「CANPからカルパインそしてCAPNへ」 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小野弥子,秦勝志,川原裕之,前田達哉,反町洋之
  • 学会等名: 日本病態プロテアーゼ学会第15回大会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2010-08-20
• [学会発表] [The closing lecture] Unique functions of mammalian unconventional calpains. (2010)
  • 著者名/発表者名: Sorimachi H., Hata S., Ojima K., Labeit S., Ono Y.
  • 学会等名: FASEB Summer Research Conferences-The Biology of Calpains in Health & Disease
  • 発表場所: Arizona, USA
  • 年月日: 2010-07-30
• [学会発表] A Koichi Suzuki Legacy : Structure-function relationships of calpain. (2010)
  • 著者名/発表者名: 反町洋之
  • 学会等名: FASEB Summer Research Conferences-The Biology of Calpains in Health & Disease
  • 発表場所: Arizona, USA
  • 年月日: 2010-07-29
• [学会発表] 鈴木先生の哲学とカルパイン (2010)
  • 著者名/発表者名: 反町洋之
  • 学会等名: 鈴木紘一先生メモリアルシンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-07-06
• [学会発表] Calpain-3 and molecular interactions. (2009)
  • 著者名/発表者名: Sorimachi H., Ojima K., Hata S., Ono Y.
  • 学会等名: Calpaines et Calpainopathies. VII^<es> Journees annuelles de la Societe Francaise de Myologie
  • 発表場所: Hendaye, France
  • 年月日: 2009-10-30
• [学会発表] カルパインの多彩な生理機能とその破綻による病態 (2009)
  • 著者名/発表者名: 反町洋之,小野弥子,秦勝志,尾嶋孝一
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会シンポジウム「プロテオリシスの多彩な生理機能とその破綻による病態」
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2009-10-22
• [学会発表] Roles of skeletal muscle-specific calpain, p94/calpain 3, on multiple molecular interactions using connectin/titin N2A region as a modulating scaffold. (2008)
  • 著者名/発表者名: Sorimachi H., Hayashi C., Hata S., Ojima K., Koyama S., Doi N., Kitamura F., Takaya E., Ueno M., Kaneko N., Ono Y.
  • 学会等名: 11^<th> International Symposium on Proteinase Inhibitors and Biological Control
  • 発表場所: Portoroz, Slovenia
  • 年月日: 2008-09-02
• [学会発表] Roles of skeletal muscle-specific calpain, p94/calpain 3, on multiple molecular interactions using connectin/titin N2A region as a modulating scaffold (2008)
  • 著者名/発表者名: Sorimachi, H., Hayashi, C., Hata, S., Ojima, K., Koyama, S., Doi, N., Kitamura, F., Takaya, E., Ueno, M., Kaneko, N., Ono, Y.
  • 学会等名: 11th International Symposium on PROTEINASE INHIBITORS AND BIOLOGICAL CONTROL
  • 発表場所: Portoroz, Slovenia
  • 年月日: 2008-09-02
• [学会発表] Calpain as a "modulator protease" in health and muscle disease. (2008)
  • 著者名/発表者名: 反町洋之
  • 学会等名: Universidad del Pais Vasco/Euskal Herriko Unibertsitatea Summer Course Symposium : Distrofias por Deficit de Calpaina-3: Una Vision General
  • 発表場所: San Sebastian, Spain
  • 年月日: 2008-07-14
• [備考] ウェッブサイト等
  • URL: http://www.igakuken.or.jp/calpain
• [備考]
  • URL: http://calpain.org/viewer.rb
• [備考]
  • URL: http://www.igakuken.or.jp/calpain/
• [備考]
  • URL: http://www.igakuken.or.jp/calpain/