カルパインによる生体のモジュレーション

2008 年度 自己評価報告書

• 研究領域: タンパク質分解による細胞・個体機能の制御
• 研究課題/領域番号: 18076007
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 財団法人東京都医学研究機構 (2010); (財)東京都医学研究機構 (2006-2009)
• 研究代表者: 反町 洋之 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, 副参事研究員 (10211327)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2010
• キーワード: カルパイン / 胃腸 / 酵素 / プロテオリシス / カルシウム / メンブレン・トラフィック / 骨格筋

研究概要

カルパインは細胞質内に存在し、厳密に基質を認識して限定分解する、Ca2+-要求性モジュレータ・プロテアーゼである。哺乳類のカルパイン15 遺伝子の約半数について、その変異により疾患・致死の引き起こされることが明らかとなっている。よって、カルパインが生体の正常な維持に必須な酵素であることが明確となっている。ヒトのカルパイン不全による疾患には筋ジストロフィー、糖尿病などが含まれ、カルパインを標的とした診断・治療の期待が高まっている。一方で、カルパインの作用機序ついては未だにほとんどが不明である。そこで本研究では、カルパインの作用機序を個体、細胞、in vitro の各レベルから解析し、カルパイン不全による生体システム破綻のメカニズムを明確にし、カルパインが生体をモジュレートする分子機構の解明を目的とした。

研究成果

• [雑誌論文] Multiple molecular interactions implicate connectin/titin N2A region as a modulating scaffold for p94/calpain 3 activityin 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] Stomach-specific calpain, nCL-2/calpain 8, is activewithout calpain regulatory subunit, and oligomerizes through C2-like domains (2007)
  • 著者名/発表者名: Hata, S., Doi, N., Kitamura, F., Sorimachi, H
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 282 ページ: 27847-27856
  • 査読あり
• [雑誌論文] Myogenic stage, sarcomere length and protease activity modulate localization ofmuscle-specific calpain (2007)
  • 著者名/発表者名: Ojima, K., Ono, Y., Doi, N., Yoshioka, K., Kawabata, Y., Labeit, S., Sorimachi, H
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 282 ページ: 14493-14504
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comprehensive survey of p94/calpain 3 substrates by comparative proteomics - Possible regulation of protein synthesis by p94 (2007)
  • 著者名/発表者名: Ono, Y., Hayashi, C., Doi, N., Kitamura, F., Shindo, M., Kudo, K., Tsubata, T., Yanagida, M., Sorimachi, H
  • 雑誌名: Biotech. J 2 ページ: 565-576
  • 査読あり
• [雑誌論文] Suppressed disassembly of autolyzing p94/CAPN3 in a genetic reporter system (2006)
  • 著者名/発表者名: Ono, Y., Torii, F., Ojima, K., Doi, N., Yoshioka, K., Kawabata, Y., Labeit, D., Labeit, S., Suzuki,K., Abe, K., Maeda, T., Sorimachi, H
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 281 ページ: 18519-18531
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stomach-specific calpain, nCL-2, localizes in mucus cells and proteolyzes the β-subunitof coatomer complex (2006)
  • 著者名/発表者名: Hata, S., Koyama, S., Kawahara, H., Doi, N., Maeda, T., Toyama-Sorimachi, N., Abe, K., Suzuki, K., Sorimachi, H
  • 雑誌名: β-COP. J. Biol. Chem 281 ページ: 11214-11224
  • 査読あり
• [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
  • 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] La calpaina como "proteina moduladora" en la enfermedad y la salud. (Calpain as a "modulator protease" in health and muscle disease.) (2008)
  • 著者名/発表者名: Sorimachi, H
  • 学会等名: UPV/EHU (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
• [学会発表] Analysis of structure-function relationships of p94 by proteinase-trapping system (2008)
  • 著者名/発表者名: Ono, Y
  • 学会等名: The Joint 4th AOHUP (Asian Oceania Human Proteome Organisation) and 2nd PRICPS (Pacific Rim International Conference on Protein Science)
  • 発表場所: Cairns, Australia
  • 年月日: 2008-06-22
• [学会発表] Toward Understanding Relationships between Proteolytic Activity of Skeletal Muscle-Specific Calpain and Calpainopathy (2007)
  • 著者名/発表者名: Sorimachi, H
  • 学会等名: 2007 Korea-Japan Joint Symposium "Protein Modification and Degradation in Human Diseases"
  • 発表場所: Seoul, South Korea
  • 年月日: 2007-09-05
• [学会発表] Unconventional calpains. FASEB Summer Research Conferences (2007)
  • 著者名/発表者名: Sorimachi, H
  • 学会等名: The Biology of Calpains in Health & Disease
  • 発表場所: Colorado, USA
  • 年月日: 2007-07-15
• [学会発表] Novel approaches for analysis of proteolytic activity of muscle-specific calpain p94/calpain 3 (2007)
  • 著者名/発表者名: Sorimachi, H
  • 学会等名: Xth International Symposium on PROTEINASE INHIBITORS AND BIOLOGICAL CONTROL: From single molecules to degradomics
  • 発表場所: Portoroz, Slovenia
  • 年月日: 2007-06-24
• [備考] 研究室ホームページ:
  • URL: http://www.rinshoken.or.jp/ER/