カルパイン７が生物の環境適応で果たす役割、特に新生仔生存を支える分子機構の解明

• 研究課題/領域番号: 25440059
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能生物化学
• 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, 生体分子先端研究分野, 副参事研究員 (20392376)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2014年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: カルパイン / プロテアーゼ / タンパク質相互作用 / 致死性 / 相互作用検出 / プロテオーム解析 / 細胞内局在 / 進化的保存性 / ノックアウトマウス / タンパク質代謝 / マウス / ノックアウト / 致死

研究成果の概要

カルパインは、ほぼすべての真核生物で保存されている細胞内システインプロテアーゼの一種である。ヒトでは15の遺伝子から構成されるスーパーファミリーとして存在する。その中で、カルパイン７は唯一、酵母からヒトに至るまで保存されている。
カルパイン7のホモノックアウトマウスは、一見正常に出生するが生後約一日で死亡するという興味深い表現型を示す。そこで、カルパイン7の機能は出生後の環境適応に重要であるという視点から研究を行い、生理機能の解明を目標とした。本研究期間においては、致死性の完全な回避にはプロテアーゼ活性が必要であるが、非プロテアーゼとしての機能も考慮する必要があることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Calpain research for drug discovery: challenges and potential. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ono Y, Saido TC, Sorimachi H
  • 雑誌名: Nat Rev Drug Discov 巻: 15 号: 12 ページ: 854-876
  • DOI: 10.1038/nrd.2016.212
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] An eccentric calpain, CAPN3/p94/calpain-3. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ono, Y., Ojima, K., Shinkai-Ouchi, F., Hata, S., and Sorimachi, H.
  • 雑誌名: Biochimie 巻: 122 ページ: 169-87
  • DOI: 10.1016/j.biochi.2015.09.010
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Predictions of Cleavability of Calpain Proteolysis by Quantitative Structure-Activity Relationship Analysis Using Newly Determined Cleavage Sites and Catalytic Efficiencies of an Oligopeptide Array. (2016)
  • 著者名/発表者名: Shinkai-Ouchi F, Koyama S, Ono Y, Hata S, Ojima K, Shindo M, duVerle D, Ueno M, Kitamura F, Doi N, Takigawa I, Mamitsuka H, Sorimachi H.
  • 雑誌名: Mol Cell Proteomics 巻: 15 号: 4 ページ: 1262-1280
  • DOI: 10.1074/mcp.m115.053413
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Involvement of calpain-7 in epidermal growth factor receptor degradation via the endosomal sorting pathway (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuki Maemoto, Yasuko Ono, Satomi Kiso, Hideki Shibata, Terunao Takahara, Hiroyuki Sorimachi, Masatoshi Maki
  • 雑誌名: The FEBS Journal 巻: 281 号: 16 ページ: 3642-3655
  • DOI: 10.1111/febs.12886
  • 査読あり
• [学会発表] カルパイン3の自己分解と活性化について (2017)
  • 著者名/発表者名: 1.小野弥子，土井奈穂子，反町洋之
  • 学会等名: 2017年度日本農芸化学会大会
  • 発表場所: 京都女子大学（京都府京都市）
• [備考] カルパインプロジェクト
  • URL: http://www.igakuken.or.jp/calpain/
• [備考] Calpain Project
  • URL: http://www.igakuken.or.jp/calpain/
• [備考] 公益財団法人東京都医学総合研究所 ホームページ
  • URL: http://www.igakuken.or.jp/