筋特異的カルパインの構造と局在変化による多機能性の解明

通过结构和定位变化阐明肌肉特异性钙蛋白酶的多功能性

• 批准号: 22K06156
• 负责人: 小野 弥子
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06156/
• 关键词: カルパイン; 骨格筋; サルコメア; 筋ジストロフィー; タンパク質分解; 機能制御

本研究課題では、骨格筋細胞特異的に発現するプロテアーゼ、カルパイン3（以下、CAPN3）が時空間的に正しく機能する過程において、局在や構造変化、相互作用タンパク質の役割を明らかにすることを目的としている。本年度は、CAPN3が存在すると報告されているサルコメア内の複数の領域において、新たなタンパク質相互作用と基質候補タンパク質について検討した。サルコメアの構造タンパク質であるタイチン（Ttn）上には、複数箇所のCAPN3結合部位があるとされる。そのうちの1つN2A領域に欠損を持つTtn遺伝子変異マウス（mdm）では、周辺に結合するタンパク質の発現量が増強される傾向があり、その中にはCAPN3の基質タンパク質となる分子も含まれる。以前にTtn結合タンパク質として同定していたフィラミンAについても同様の傾向が認められることから、相互作用の詳細と、CAPN3による分解を受けるかについて検討した。Ttnとの結合には分子C末端側のIgドメインが少なくとも2つ以上存在することが必要であった。この領域は他のフィラミン分子種とは相同性が低いため、フィラミンAに特異的な性質であると考えられる。一方、CAPN3による分解は、培養細胞での共発現によっては検出できなかった。また、CAPN3はTtnのC末端領域（M線領域）にも結合するとされるため、その付近に存在する複数のタンパク質について基質となるのかを検討した。その中で、ネブリン（NEB）についてはN末端領域が分解される可能性を見出した。だが、NEBはアクチン繊維の長さ調節に重要なタンパク質であるため、CAPN3がサルコメア構造に関係するのか、新しい疑問点がうまれた。

The purpose of this research project is to clarify the process of structural transformation and interaction between skeletal cells and the correct function of time and space in the specific development of skeletal muscle cells, such as PROTERA 3 (hereinafter, CAPN3). This year, CAPN3 has been reported to exist in a number of areas, including mass interactions and matrix candidates. A number of CAPN3 binding sites are located on the top of the structure. In the case of CAPN3, the molecular content of CAPN3 matrix is increased due to the lack of Ttn gene diversity (mdm) and peripheral binding. In the past, Ttn was combined with the tendency to identify the same quality and interaction, CAPN3 was decomposed and discussed. Ttn is bound to the C-terminal side of the molecule. The domain is different from the molecular species, and the identity is low. A party, CAPN3, decomposition, culture of cells and co-development, production and marketing The C-terminal region (M-line region) of CAPN3 is closely related to the presence of multiple substrates. The possibility of N-terminal domain decomposition has been revealed. NEB is the key factor for long-term adjustment of CAPN3 structure.

项目成果

Calpain Project

钙蛋白酶项目

Calpain for Modulatory Proteolysis Database

用于调节蛋白水解数据库的 Calpain