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カルパインの酵素活性異常を介した難治性皮膚炎発症の分子機構解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K07044
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47030:薬系衛生および生物化学関連
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

秦 勝志  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, 主席研究員 (10392375)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023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)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードカルパイン / 乾癬 / 皮膚炎 / 皮膚
研究開始時の研究の概要

乾癬は代表的な難治性皮膚炎であり、発症に至るメカニズムは不明な点が多い。近年の効果的な薬剤の登場により症状のコントロールが可能になってきたものの、さらなる治療法の開発が望まれている。
研究代表者は、乾癬の新たな発症メカニズムとして、細胞内タンパク質分解酵素・カルパインの一種であるCAPN12の異常な活性化を見出した。すなわちCAPN12活性の抑制は有望な治療法になることが考えられた。本研究では、マウス皮膚と培養細胞を用いた組織学的・生化学的解析を通じてCAPN12の異常な活性化によって乾癬発症に至るメカニズムを解明し、CAPN12阻害薬開発へ向けた基礎的知見を集積する。

研究成果の概要

表皮は、大部分を表皮細胞が占める皮膚の最外層組織であり、体内の水分調節機能やバリア機能を担う。表皮肥厚性の皮膚炎である乾癬は代表的な難治性疾患であり発症機序は不明な点が多い。本研究では、乾癬の病態形成に細胞内カルシウム依存性プロテアーゼであるカルパイン12(CAPN12)が関与することを見出した。さらに、CAPN12は表皮細胞において分化制御に機能し、CAPN12活性亢進が病態形成に繋がる可能性が示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

乾癬は難治性の皮膚炎で、発症のメカニズムは十分に解明されていない。本研究では、乾癬の発症に、細胞内カルシウム依存性プロテアーゼであるカルパイン12(CAPN12)が関与することを見出し、マウスでCAPN12の働きを抑えると症状を抑制できることを示した。CAPN12がどのように乾癬発症に作用するのかを今後明確にすることで、CAPN12を標的とした新規治療法開発に繋がる可能性がある。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Calpain-3 not only proteolyzes calpain-1 and -2 but also is a substrate for calpain-1 and -22023

    • 著者名/発表者名
      Ojima Koichi、Hata Shoji、Shinkai-Ouchi Fumiko、Ono Yasuko、Muroya Susumu
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: 174 号: 5 ページ: 421-431

    • DOI

      10.1093/jb/mvad057

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 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] 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] 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
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 骨格筋特異的に発現するカルパイン3は組織普遍的なカルパイン1および2を基質とする2023

    • 著者名/発表者名
      尾嶋孝一、秦勝志、大内史子、室谷進、小野弥子
    • 学会等名
      日本畜産学会第131回大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ユビキチン-カルパイン系による新規E-カドヘリン代謝経路2023

    • 著者名/発表者名
      野口あや、秦勝志、土屋光、設楽浩志、田中啓二、佐伯泰、小野弥子
    • 学会等名
      第96回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Reciprocal proteolysis among calpain-1, -2, and -32023

    • 著者名/発表者名
      Koichi Ojima, Shoji Hata, Fumiko Shinkai-Ouchi, Yasuko Ono, Susumu Muroya
    • 学会等名
      Cell Bio 2023 米国細胞生物学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 組織普遍的に発現するCAPNはCAPN3を部分切断する2022

    • 著者名/発表者名
      尾嶋孝一、秦勝志、室谷進、小野弥子
    • 学会等名
      日本畜産学会 第130回大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] CAPN15はユビキチン化タンパク質を標的とするカルパインであり細胞接着を制御する2022

    • 著者名/発表者名
      秦勝志、野口あや、土屋光、設楽浩志、田中啓二、佐伯泰、小野弥子
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 肢帯型筋ジストロフィーR1型モデルマウスの肝臓における脂質蓄積抑制2022

    • 著者名/発表者名
      大内史子、土井奈穂子、三上恭平、井口義信、秦勝志、小野弥子
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 骨格筋特異的カルパインCAPN3はホモ三量体である2020

    • 著者名/発表者名
      秦 勝志
    • 学会等名
      第93回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [図書] Encyclopedia of Biological Chemistry, 3rd Edition2021

    • 著者名/発表者名
      Ono Y, Shinkai-Ouchi F, Noguchi A, Hata S.
    • 総ページ数
      4822
    • 出版者
      Elsevier
    • ISBN
      9780128194607
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 東京都医学総合研究所カルパインプロジェクトホームページ

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書
  • [備考] 所属研究機関ホームページ

    • URL

      https://www.igakuken.or.jp

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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