新しいカルパイン分子種の構造と生理機能

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05404079
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 鈴木 紘一 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 教授 (80011948)
• 研究分担者: 富岡 茂雄 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 教務職員 (90159046) ; 反町 洋之 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 助手 (10211327) ; 石浦 章一 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 助教授 (10158743)
• キーワード: カルパイン / カルシウム / プロテアーゼ

研究概要

(1)バキュロウィルス系を用いて、カルパイン各分子種を発現させることに成功した。中でも、ヒトmカルパインの大小サブユニットを共発現させることにより、活性を十分に持った天然型カルパインの再構成に成功した。今後、活性中心をCysからSerに変化させた不活性型カルパインを発現させて、自己消化せず構造解析に耐えうるものを調製する予定である。
(2)組織特異的に発現するカルパイン分子種の同定を続け、本年度には平滑筋特異的カルパインnCL-3のクローニングに成功した。また、ショウジョウバエからは、solのクローニングにも成功し、種間の相違や、カルパインの系統樹も確実に描けるようになった。
(3)以前から問題になっていた自己消化速度の速いカルパイン(骨格筋特異的p94)中に存在する特異配列IS2をmカルパインに相当部分に組み込んだmIS2を作製した。このcDNAをCOS細胞にトランスフェクトし、発現させたところ、mIS2はp94同様速い自己消化を示し、IS2部分がカルパインの寿命を決定していることを明らかにした。
(4)p94が相互作用する蛋白質を酵母のtwo-hybrid系を使って解析し、p94はカルパイン小サブユニットとは結合せずコネクチンと相互作用することを明らかにした。また、この相互作用では、コネクチンのC末端とN_2線がp94のNSおよびIS2部位と特異的に結合することを明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] Yoshizawa,T.,Sorimachi,H.,Tomioka,S.,et.al.: "A catalytic subunit of calpain possesses full proteolytic activity." FEBS Lett.358. 101-103 (1995)
• [文献書誌] Sorimachi,H.,Tsukahara,T.,Okada-Ban,M.,et.al.: "Identification of a third ubiquitous calpain species-Chicken muscle expresses four distinct calpains." Biochim.Biophys.Acta.1261. 381-393 (1995)
• [文献書誌] Yoshizawa,T.,Sorimachi,H.,Tomioka,S.,et.al.: "Calpain dissociates into subunits in the presence of calcium ions." Biochem.Biophys.Res.Commun.208. 376-383 (1995)
• [文献書誌] Suziki,K.,Sorimachi,H.,Yoshizawa,T.,et.al.: "Calpain:Novel family members,activation,and physiological function." Biol.Chem.,Hoppe-Seyer. 376. 523-529 (1995)
• [文献書誌] Eto,A.,Akita,Y.,Asido.T.C.,et.al.: "The role of the calpain-calpastatin system in thyrotropin-releasing hormone-induced selective down-regulation of a protein kinase C isozyme,nPKCε,in rat pituitary GH_4C_1 cells." J.Biol.Chem.270. 25115-25120 (1995)
• [文献書誌] Sorimachi,H.,Kinbara,K.,Kimura,S.,et.al.: "Muscle-specific calpain,p94,responsible for limb girdle muscular dystrophy type 2A,associates with connectin through IS2,a p94-specific sequence." J.Biol.Chem.270. 31158-31162 (1995)