組織特異的カルパインと相互作用する分子の検索による機能解析

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07780504
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 反町 洋之 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 助手 (10211327)
• キーワード: カルパイン / 組織特異的発現 / 骨格筋 / システインプロテアーゼ / コネクチン / 筋原繊維 / カルシウム / 遺伝子発現

研究概要

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は、細胞機能のモジュレーターであると考えられる。しかし、実際のin vivoでの基質や生理機能の詳細については未だ不明な点が多い。最近我々は組織特異的に発現するカルパイン分子種を発見し、カルパインは普遍的及び組織特異的分子種に分類される事を見出した。そこで本研究は、最終的にカルパインの研究に新らしい方向性を確立し、カルパインファミリーの生理機能に深く切り込む事を目的とし、酵母Two-Hybrid系を応用して、カルパイン分子と相互作用する分子群を同定、解析し、培養細胞系を用いてそのin vivoでの意義を検証した。各種カルパイン大・小サブユニット、カルパスタチンのcDNAを酵母Two-Hybrid発現用ベクタに組み込み、カルパイ発現ベクターを構築し、まず組織特異的カルパインについて、カルパイ小サブユニット(30K)やカルパスタチンが実際に相互作用するかどうかを解析した結果、従来のカルパインは30Kと相互作用したが、p94は、しないという新事実が明らかとなった。さらに、p94に相互作用するタンパク質をスクリーニングするために、ラット骨格筋cDNAライブラリーを、酵母Two-Hybridシステムでスクリーニングした結果、巨大筋弾性タンパク質であるコネクチンがp94と特異的に相互作用することが判明した。この事実は、近年報告されたp94が筋ジストロフィーの原因遺伝子であるという結果と合わせると非常に興味深いと考えられる。

研究成果

• [文献書誌] Sorimachi, Hiroyuki: "Calpain dissociates into subunits in the presence of calcium ions." Biochem. Biophys. Res. Commum.208. 376-383 (1995)
• [文献書誌] Sorimachi, Hiroyuki: "Identification of a third ubiquitous calpain species. -Chicken muscle expresses four distinct calpains." Biochim. Biophys. Acta. 1261. 381-393 (1995)
• [文献書誌] Sorimachi, Hiroyuki: "A catalytic subunit of calpain possesses full proteolytic activity." FEBS Lett.358. 101-103 (1995)
• [文献書誌] Sorimachi, Hiroyuki: "Muscle-specific calpain, p94, responsible for limb girdle muscular dystrophy type 2A, associates with connectin through IS2, a p94-specific sequence." J. Biol. Chemt.270. 31158-31162 (1995)
• [文献書誌] Sorimachi, Hiroyuki: "A novel ligand for CD44 is serglycin, a hematopoietic cell lineage-specific proteoglycan." J. Biol. Chem.270. 7437-7444 (1995)