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膜細胞骨格タンパク質であるFodrinは、Ca2+依存性プロテアーゼ、カルパインの基質です。Mu-calpainまたはM-calpainがアルファまたはベータ - フォドリンのいずれかのタンパク質溶解と、虚血および脳の再灌流中の細胞内局在に関与しているかどうかは不明のままです。これらの問題に対処するために、同じ細胞内画分におけるカルパインとカルパスタチン（内因性カルパイン阻害剤）のカルパインとカルパスタチン（内因性カルパイン阻害剤）の活性を調べました。ラット前脳は、頸動脈と全身性低血圧の両方の閉塞の組み合わせにより虚血を受けたが、再灌流は閉塞を放出することで誘導された。免疫ブロッティング、活動測定、およびカゼインザイモグラフィは、虚血または再灌流後のMU-カルパインの存在やM-カルパインレベルの有意な変化を検出しませんでした。しかし、カゼインザイモグラフィーは、DEAEセルロースカラムから0.18と0.40 mの両方のNaClで溶出したユニークなCa2+依存性プロテアーゼを明らかにしました。アルファおよびベータフォドリンとM-カルパインは、免疫ブロッティング分析により、シナプトソーム、核、およびサイトゾルのサブフラクションが豊富であることがわかった。虚血後（30分）後の再灌流（60分）は、カルパイン阻害剤であるアセチルレクルクルノルクルクナリ（400マイクローム、1 mL、i.v。）によって阻害されたα-フォドリンの選択的タンパク質分解を誘導しました。ベータ - フォドリンのMu-calpain特異的な断片は、虚血再灌流中に生成されず、アルファフォドリンタンパク質分解におけるMu-calpainではなくM-カルパインの関与の可能性を支持しました。
膜細胞骨格タンパク質であるFodrinは、Ca2+依存性プロテアーゼ、カルパインの基質です。Mu-calpainまたはM-calpainがアルファまたはベータ - フォドリンのいずれかのタンパク質溶解と、虚血および脳の再灌流中の細胞内局在に関与しているかどうかは不明のままです。これらの問題に対処するために、同じ細胞内画分におけるカルパインとカルパスタチン（内因性カルパイン阻害剤）のカルパインとカルパスタチン（内因性カルパイン阻害剤）の活性を調べました。ラット前脳は、頸動脈と全身性低血圧の両方の閉塞の組み合わせにより虚血を受けたが、再灌流は閉塞を放出することで誘導された。免疫ブロッティング、活動測定、およびカゼインザイモグラフィは、虚血または再灌流後のMU-カルパインの存在やM-カルパインレベルの有意な変化を検出しませんでした。しかし、カゼインザイモグラフィーは、DEAEセルロースカラムから0.18と0.40 mの両方のNaClで溶出したユニークなCa2+依存性プロテアーゼを明らかにしました。アルファおよびベータフォドリンとM-カルパインは、免疫ブロッティング分析により、シナプトソーム、核、およびサイトゾルのサブフラクションが豊富であることがわかった。虚血後（30分）後の再灌流（60分）は、カルパイン阻害剤であるアセチルレクルクルノルクルクナリ（400マイクローム、1 mL、i.v。）によって阻害されたα-フォドリンの選択的タンパク質分解を誘導しました。ベータ - フォドリンのMu-calpain特異的な断片は、虚血再灌流中に生成されず、アルファフォドリンタンパク質分解におけるMu-calpainではなくM-カルパインの関与の可能性を支持しました。
A membrane cytoskeletal protein, fodrin, is a substrate for a Ca2+-dependent protease, calpain. It remains unknown whether mu-calpain or m-calpain is involved in the proteolysis of either alpha- or beta-fodrin and in what subcellular localization during ischemia and reperfusion of the brain. To address these issues, we examined the distribution of fodrin and calpain and the activities of calpain and calpastatin (endogenous calpain inhibitor) in the same subcellular fractions. Rat forebrain was subjected to ischemia by a combination of occlusion of both carotid arteries and systemic hypotension, whereas reperfusion was induced by releasing the occlusion. Immunoblotting, activity measurement, and casein zymography did not detect the presence of mu-calpain or a significant change of m-calpain level after ischemia or reperfusion. However, casein zymography revealed a unique Ca2+-dependent protease that was eluted with both 0.18 and 0.40 M NaCl from a DEAE-cellulose column. Alpha- and beta-fodrins and m-calpain were found to be rich in the synaptosomal, nuclear, and cytosolic subfractions by immunoblotting analysis. Reperfusion (60 min) following ischemia (30 min) induced selective proteolysis of alpha-fodrin, which was inhibited by a calpain inhibitor, acetylleucylleucylnorleucinal (400 microM, 1 ml, i.v.). The mu-calpain-specific fragment of beta-fodrin was not generated during ischemia-reperfusion, supporting the possibility of the involvement of m-calpain rather than mu-calpain in the alpha-fodrin proteolysis.
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