2021 年度研究成果報告書

哺乳類カルパイン7の構造特性に依存したプロテアーゼ活性の検出と解析

研究課題

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研究課題/領域番号	18K06236
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44010:細胞生物学関連
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	小野弥子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, 副参事研究員 (20392376)
研究期間 (年度)	2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード	プロテアーゼ / 相互作用タンパク質 / ドメイン / ノックイン
研究成果の概要	本研究では、酵母からヒトに至るまで保存されている細胞内システインプロテアーゼカルパイン7について、マウス及び培養細胞系を用いた解析を行った。カルパイン7のプロテアーゼ活性と機能の関係性を示すために、その間に存在する分子を探索しつつ、カルパイン7が属するnon-classicalカルパインの構造機能相関について解析した。現在、新たに微小管機能に関わる複数の分子がカルパイン7の近傍に存在する可能性を見出しており、カルパイン7のN末端構造を介する可能性が強い。一方、構造的に近い他のカルパインとの比較により、カルパイン7においてもC末端構造が活性化に重要であると考えられる。
自由記述の分野	タンパク質科学
研究成果の学術的意義や社会的意義	カルパインは細胞内タンパク質分解酵素（プロテアーゼ）であり、その欠損や異常が様々な疾患、病態に関わる。最も認知度の高いカルパインは、ヘテロダイマーとして機能するclassicalカルパインだが、進化的に良く保存されているのはカルパイン7を始めとするnon-classicalカルパインである。本研究ではカルパイン7がヒトやマウスでどのように機能を果たすのか、そのメカニズムと構造機能相関を理解するきっかけを得た。カルパインファミリーは進化の過程で多様化し、ヒトでは15のカルパイン分子種が機能分担しつつ共存するに至っているとされる。他のカルパイン分子の研究にも新たな視点を与えることが期待される。