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カルパインはカルシウムイオン依存的に活性化するタンパク質分解酵素である。一方、骨格筋は運動刺激に常に曝されるが、その刺激に正常に応答することで筋変性を防いでいる。しかし、いかにして骨格筋が運動ストレスを感知し、どのような応答機構を発動することで、筋変性を防いでいるのかについてはコンセンサスが得られていない。本研究はカルパイン3の酵素活性に着目し、運動ストレスに対する骨格筋細胞の応答機構を解明することを目指した研究である。これまでの研究を進める中でカルパイン3がカルパイン１および２により切断を受けることが判明した。カルパイン3の切断個所のアミノ酸をペプチドシークエンサー等で決定した結果、カルパイン3が自己消化する部分と同一であることが判明した。さらに、カルパイン3がカルパイン1およびカルパイン２を切断するのか否かを精査した結果、カルパイン３がカルパイン1およびカルパイン２のＮ末を切断することが明らかとなった。これらの切断部位はカルパイン１および２が自己消化活性の際に切断される個所と同一であった。すなわち、カルパイン1～3間において基質-切断酵素としての関係を持つことが示された。骨格筋細胞ではカルパイン１～3の3種類が発現しているが、運動刺激などにより骨格筋細胞内カルシウムイオンのホメオスタシスが崩れるとカルパイン間の基質-切断酵素の相互関係も崩れ、運動刺激に適切に応答できない可能性が示唆された。
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