カルパインによる細胞周期制御

钙蛋白酶控制细胞周期

• 批准号: 14033208
• 负责人: 反町 洋之
• 金额: $ 3.07万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14033208/
• 关键词: カルパイン; 血球分化; カルシウム; サイクリンA; プロモーター; モジュレータプロテアーゼ; 蛋白分解; プロセシング; 細胞周期; 血球細胞; ターンオーバー

カルパインは細胞質内にあって、細胞内情報伝達系や細胞周期に関与する蛋白質と直接相互作用し、これらを限定的に切断することにより、その機能・構造・活性を調節するモジュレータープロテアーゼである。近年、特に細胞周期とカルパインの関係について、興味深い報告が相次いでいるが、我々は共同研究により、独自にCCAAT/enhancer binding proteinβ(C/EBPβ)及びcyclin Aがカルパイン様プロテアーゼによって切断を受けることで活性を制御されていることを見出した。このプロテアーゼを詳細に解析した結果、骨格筋特異的に発現すると考えられていたカルパイン、p94(カルパイン3)のsplicing variantであることを強く示唆する結果を得た。そこで本研究では、マウスフレンド白血病(MEL)細胞を用いて、この分子を探索したところ、新規p94 splicing variantを見出すことに成功した。しかも、この分子は、新しく見出された組織普遍的プロモーターによりドライブされていることが判明し、細胞周期制御など、p94の全く新しい生理機能を担っている可能性が強く示唆された。新しく見出したp94 variantは、p94を特徴付けるNS, IS1,及びIS2という領域の一部または全てを欠失しており、生化学的性質もp94とは大きく異なることが明らかとなった。さらに、組織普遍的発現を示すものの、resting状態の血球よりも活性化されたもので発現が低下していることも明らかとなり、血球の分化制御にも関与することが示唆された。

钙蛋白酶是一种调节蛋白酶，位于细胞质中，直接与细胞周期中涉及的细胞内信号传导系统和蛋白质相互作用，并通过以有限的方式切割它们，其功能，结构和活性。近年来，已经有许多有趣的报道，特别是关于细胞周期和钙蛋白酶之间的关系，但我们独立发现CCAAT/增强子结合蛋白β（C/EBPβ）和细胞周期蛋白A被钙蛋白酶样蛋白酶裂解，并且它们的活性受到调节。对这种蛋白酶的详细分析得出的结果强烈表明它是钙蛋白酶p94（钙蛋白酶3）的剪接变体，该变体被认为是在骨骼肌中特别表达的。因此，在这项研究中，当使用小鼠朋友白血病（MEL）细胞来搜索该分子时，我们成功地发现了一种新型的P94剪接变体。此外，发现该分子是由新发现的通用组织启动子驱动的，强烈表明它可能是p94的全新生理功能，例如细胞周期调节。新发现的p94变体删除了表征p94的一些或所有区域NS，IS1和IS2，并且已经证明其生化特性也与p94显着不同。此外，尽管它显示出通用组织的表达，但也表明它比静息血细胞更激活，并且其表达降低，这表明它参与了控制血细胞分化。

项目成果

反町 洋之 他: "Stable expression of calpain 3 from a muscle transgene in vivo : Immature muscle in transgenic mice suggests a role for calpain 3 in muscle maturation"Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.. 99. 8874-8879 (2002)

Hiroyuki Sorimachi 等人：“肌肉转基因中钙蛋白酶 3 的体内稳定表达：转基因小鼠中的未成熟肌肉表明钙蛋白酶 3 在肌肉成熟中的作用”，《美国科学》杂志，2011 年，第 99 页。 2002）