表紙写真
2010 年 7 月
臨床研セミナー（於・臨床医学総合研究所（旧称）2 階講堂）

2016 年 7 月
FASEB SRC - The Biology of Calpains in Health and Disease, The Hiroyuki Sorimachi
Lifetime Achievement Award が創設され、第一回目の受賞者となる．

2017 年 2 月
カルパインプロジェクト・ラボセミナー（於・医学総合研究所 2 階会議室）

はしがき / Preface
私たちが敬愛する、同僚であり、友人である、反町洋之博士は、2018 年（平成30 年）1 月 6 日にご病気のために他界されました。享年 54 歳という若さでの悲報は、全く信じられなく、とても受け入れることのできないものでした。半年以上経った今でも、医学研の廊下を歩いていると、笑顔の反町博士が、突然現れる
ような錯覚に陥ります。
反町博士は、栄光学園高等学校から、東大理 II に進学、同大学理学部生物化学科をご卒業後、同大学院の理学系研究科修士課程に進学されました。この時から、故鈴木紘一先生に師事し、カルパインの研究を開始され、その後、一貫してカルパインの構造と機能の研究に一生をささげられました。まさに、Mr.カルパ
インであり、世界のカルパイン研究を先導されました。その業績を認められ、1999 年には日本生化学会奨励賞、2016 年７月には FASEB 会議から“The Lifetime
Achievement Award”を授与されました。反町博士は、カルパインの遺伝子クロー
ニングに始まり、その反応メカニズムの詳細な解析、そして数多いカルパイン分子の変異マウスを作製し、その機能解析から、カルパインの多彩な個体レベルでの機能を解明されました。また、カルパインの基質を詳細に解析し、膨大な dataから、カルパインの切断部位の予測プログラムを樹立し、世界中の研究者が使用できるように web 上にオープンしました。このようにカルパイン研究史に燦然と輝く業績を打ち立てられ、現在も exciting な結果が、続々と誕生しているところでした。反町博士は、旧臨床研研究員、東大応微研の助手、助教授を経て、2004
年から、臨床研、医学研で研究室を主宰されてきました。医学研では、生体分子先端研究分野長として研究所の運営に大きな貢献をされるとともに、多くの学生を指導し、優秀な人材を育成してきました。
本追悼集は、反町博士のご偉業とご遺徳を偲んで、カルパインプロジェクト研究室を中心に、知財センター、中央映像室、広報デザイン支援室の協力を得て作製いたしました。反町博士が、一生をかけて研究されたカルパイン研究の輝かし
いご業績、そして、その敬愛すべきお人柄を、ぜひこの追悼集で後世に伝えたいと思います。奥様の反町典子博士、お嬢様の優理子さま、を始めご親族の方々には、悲しみは、簡単に癒えることはないと思いますが、この追悼集が、悲しみを癒すお力添えになればと考えております。本追悼集を編むにあたり、反町博士の安らかなご永眠を、謹んでお祈り申し上げます。
2018 年 7 月 20 日
東京都医学総合研究所 所長
正井 久雄

目次 / Contents

略歴 / Biography

1

業績 / Works(A) 原著論文

4(B) 英文著書等

26(C) 和文著書等

40(E) 特許45

総説 / Reviews

46

追悼メッセージ / In memory of Dr. Sorimachi
公益財団法人東京都医学総合研究所 理事長

田中啓二

48

公益財団法人東京都医学総合研究所 所長

正井久雄

51

公益財団法人東京都医学総合研究所 カルパインプロジェクト 53
知人・友人達より54

略歴 / Biography
1963 年 4 月 24 日 神奈川県川崎市

誕生

1982 年 3 月

神奈川県

1982 年 4 月

東京大学理科 II 類入学

1986 年 3 月

東京大学理学部生物化学科卒業

1988 年 3 月

東京大学大学院理学系研究科生物化学専攻

1988 年10 月

財団法人東京都臨床医学総合研究所
分子生物学研究系遺伝情報研究部門（研究員）

1992 年 4 月

東京大学応用微生物学研究所

1992 年 6 月

博士（農学）取得（東京大学）

1994 年 4 月

東京大学分子細胞生物学研究所

1997 年12 月

東京大学大学院農学生命科学研究科応用生命化学専攻
生物機能開発化学研究室助教授

2004 年 4 月

財団法人東京都医学研究機構 東京都臨床医学総合研究所
分子生物学研究系酵素機能制御研究部門副参事研究員

2005 年 4 月

財団法人東京都医学研究機構 東京都臨床医学総合研究所
蛋白質代謝研究分野副参事研究員（カルパインプロジェクトリーダー）

2009 年 4 月

財団法人東京都医学研究機構 東京都臨床医学総合研究所
蛋白質代謝研究分野参事研究員（カルパインプロジェクトリーダー）

栄光学園高等学校卒業

第一研究部助手

生体超高分子部門助手

2011 年 4 月

財団法人東京都医学総合研究所
生体分子先端研究分野長（参事研究員）

2012 年 4 月

公益財団法人東京都医学総合研究所
生体分子先端研究分野長（参事研究員）

2018 年 1 月 6 日 逝去

1

修士課程修了連携大学院協定に基づく教員歴2005 年 4 月
東京理科大学

大学院理工学研究科

客員教授

2005 年 4 月 （～2010 年 3 月）
首都大学東京大学院理工学研究科生命科学専攻

客員准教授

2008 年 4 月 （～2011 年 3 月）
東京大学

大学院新領域創成科学研究科メディカルゲノム専攻

臨床医科学分野

客員准教授

2010 年 4 月
お茶の水女子大学

大学院人間文化創成科学研究科

客員教授

2011 年 4 月
筑波大学

大学院人間総合科学研究科

客員准教授

学会幹事
2008 年 8 月
日本病態プロテアーゼ学会

評議員

2011 年 10 月
日本学術会議連携会員・農芸化学分科会

幹事

2011 年 10 月
International Research Staff Exchange Scheme “SARCOSI”, PI2

2011 年 10 月
International Proteolysis Society (IPS),

Council Member

2013 年 8 月
日本病態プロテアーゼ学会

理事

2013 年 9 月
第 86 回日本生化学会大会準備委員会

幹事補佐

2011 年～2016 年
FASEB Summer Research Conferences– The Biology of calpains in Health and Disease, Advisory Committee

受賞
1999 年 10 月
日本生化学会奨励賞「カルパイン及びそのホモログの構造・機能解析」

2007 年 10 月
財団法人東京都医学研究機構

職員表彰（理事長表彰）「カルパイン(蛋白質調節切断酵素)の生理機能の新規研究手法の開発と解析」

2016 年 7 月
FASEB Summer Research Conferences – The Biology of Calpains in Health andDisease (Montana, USA)“The Hiroyuki Sorimachi Lifetime Achievement Award” 受賞

3

業績 / Works(A) 原著論文
1.

Kitajima, K., Sorimachi, H., Inoue, S., and Inoue, Y. (1988) Comparative
structures of the apopolysialoglycoproteins from unfertilized and fertilized eggsof salmonid fishes. Biochemistry 27, 7141-7145.

2.

Sorimachi, H., Emori, Y., Kawasaki, H., Kitajima, K., Inoue, S., Suzuki, K., andInoue, Y. (1988) Molecular cloning and characterization of cDNAs coding for
apo-polysialoglycoprotein of rainbow trout eggs. Multiple mRNA species
transcribed from multiple genes contain diverged numbers of exact 39-base (13amino acid) repeats. J. Biol. Chem. 263, 17678-17684.

3.

Emori, Y., Homma, Y., Sorimachi, H., Kawasaki, H., Nakanishi, O., Suzuki, K.,
and Takenawa, T. (1989) A second type of rat phosphoinositide-specificphospholipase C containing a src-related sequence not essential forphosphoinositide-hydrolyzing activity. J. Biol. Chem. 264, 21885-21890.

4.

Homma, Y., Takenawa, T., Emori, Y., Sorimachi, H., and Suzuki, K. (1989)
Tissue- and cell type-specific expression of mRNAs for four types of inositol
phospholipid-specific phospholipase C. Biochem. Biophys. Res. Commun. 164,406-412.

5.

Sorimachi, H., Imajoh-Ohmi, S., Emori, Y., Kawasaki, H., Ohno, S., Minami, Y.,
and Suzuki, K. (1989) Molecular cloning of a novel mammalian calciumdependent protease distinct from both m- and μ-types: specific expression of themRNA in skeletal muscle. J. Biol. Chem. 264, 20106-20111.
4

6.

Sorimachi, H., Emori, Y., Kawasaki, H., Suzuki, K., and Inoue, Y. (1990)
Molecular

cloningandcharacterization

of

cDNAs

codingforapopolysialoglycoproteins in cherry salmon (Oncorhynchus masou) eggs.
J. Biochem. 107, 61-67.
7.

Sorimachi, H., Emori, Y., Kawasaki, H., Suzuki, K., and Inoue, Y. (1990)
Organization and primary sequence of multiple genes coding for the
apopolysialoglycoproteins of rainbow trout. J. Mol. Biol. 211, 35-48.

8.

Sorimachi, H., Tsukahara, T., Kawasaki, H., Ishiura, S., Emori, Y., Sugita, H., andSuzuki, K. (1990) Molecular cloning of cDNAs for two subunits of rat
multicatalytic proteinase. Existence of N-terminal conserved and C-terminal
diverged sequences among subunits. Eur. J. Biochem. 193, 775-781.

9.

Saido, T. C., Nagao, S., Shiramine, M., Tsukaguchi, M., Sorimachi, H., Murofushi,
H., Tsuchiya, T., Ito, H., and Suzuki, K. (1992) Autolytic transition of μ-calpain
upon activation as resolved by antibodies distinguishing between the pre- and postautolysis forms. J. Biochem. 111, 81-86.

10.

Sorimachi, H., Ishiura, S., and Suzuki, K. (1993) A novel tissue-specific calpain
species expressed predominantly in the stomach comprises two alternative
splicing products with and without Ca2+-binding domain. J. Biol. Chem. 268,
19476-19482.

11.

Sorimachi, H., Toyama-Sorimachi, N., Saido, T. C., Kawasaki, H., Sugita, H.,
Miyasaka, M., Arahata, K., Ishiura, S., and Suzuki, K. (1993) Muscle-specificcalpain, p94, is degraded by autolysis immediately after translation, resulting in
disappearance from muscle. J. Biol. Chem. 268, 10593-10605.
5

12.

Tagawa, K., Yazaki, M., Kinouchi, T., Maruyama, K., Sorimachi, H., Tsuchiya, T.,
Suzuki, K., and Ishiura, S. (1993) Amyloid precursor protein is found inlysosomes. Gerontology 39 Suppl 1, 24-29.

13.

Kinbara, K., Kitagaki, H., Kinouchi, T., Okano, M., Sorimachi, H., Ishiura, S., andSuzuki, K. (1994) Processing and secretion of Alzheimer's disease amyloid
precursor protein. Tohoku J. Exp. Med. 174, 209-216.

14.

Saido, T. C., Nagao, S., Shiramine, M., Tsukaguchi, M., Yoshizawa, T., Sorimachi,
H., Ito, H., Tsuchiya, T., Kawashima, S., and Suzuki, K. (1994) Distinct kinetics
of subunit autolysis in mammalian m-calpain activation. FEBS Lett. 346, 263-267.

15.

Sakamoto, K., Sorimachi, H., Kinbara, K., Tezuka, M., Amano, S., Yoshizawa, T.,
Sugita, H., Ishiura, S., and Suzuki, K. (1994) Quantification of calpain-related
molecules by specific PCR amplification and its application to human muscular
dystrophy. Biomed. Res. 15, 337-346.

16.

Sasagawa, N., Sorimachi, H., Maruyama, K., Arahata, K., Ishiura, S., and Suzuki,
K. (1994) Expression of a novel human myotonin protein kinase (MtPK) cDNA
clone which encodes a protein with a thymopoietin-like domain in COS cells.
FEBS Lett. 351, 22-26.

17.

Kinouchi, T., Ono, Y., Sorimachi, H., Ishiura, S., and Suzuki, K. (1995)
Arachidonate metabolites affect the secretion of an N-terminal fragment of
Alzheimer's disease amyloid precursor protein. Biochem. Biophys. Res. Commun.
209, 841-849.

6

18.

Kinouchi, T., Sorimachi, H., Maruyama, K., Mizuno, K., Ohno, S., Ishiura, S., andSuzuki, K. (1995) Conventional protein kinase C (PKC)-α and novel PKC-ε, but
not -δ, increase the secretion of an N-terminal fragment of Alzheimer's diseaseamyloid precursor protein from PKC cDNA transfected 3Y1 fibroblasts. FEBS
Lett. 364, 203-206.

19.

Sorimachi, H., Kinbara, K., Kimura, S., Takahashi, M., Ishiura, S., Sasagawa, N.,
Sorimachi, N., Shimada, H., Tagawa, K., Maruyama, K., and Suzuki, K. (1995)
Muscle-specific calpain, p94, responsible for limb girdle muscular dystrophy type2A, associates with connectin through IS2, a p94-specific sequence. J. Biol. Chem.
270, 31158-31162.

20.

Sorimachi, H., Tsukahara, T., Okada-Ban, M., Sugita, H., Ishiura, S., and Suzuki,
K. (1995) Identification of a third ubiquitous calpain species - chicken muscle
expresses four distinct calpains. Biochim. Biophys. Acta 1261, 381-393.

21.

Toyama-Sorimachi, N., Sorimachi, H., Tobita, Y., Kitamura, F., Yagita, H., Suzuki,
K., and Miyasaka, M. (1995) A novel ligand for CD44 is serglycin, a hematopoietic
cell lineage-specific proteoglycan. Possible involvement in lymphoid cell
adherence and activation. J. Biol. Chem. 270, 7437-7444.

22.

Usuki, F., Ishiura, S., Sasagawa, N., Sorimachi, H., Suzuki, K., Shimizu, T., andTerao, T. (1995) Up-regulation of dystrophin mRNA by exposure to dibutyrylcAMP in the C2C12 muscle cell line. Biochem. Biophys. Res. Commun. 210, 654659.
7

23.

Yoshizawa, T., Sorimachi, H., Tomioka, S., Ishiura, S., and Suzuki, K. (1995)
A catalytic subunit of calpain possesses full proteolytic activity. FEBS Lett. 358,
101-103.

24.

Yoshizawa, T., Sorimachi, H., Tomioka, S., Ishiura, S., and Suzuki, K. (1995)
Calpain dissociates into subunits in the presence of calcium ions. Biochem.
Biophys. Res. Commun. 208, 376-383.

25.

Saitoh, N., Sasagawa, N., Koike, H., Shimokawa, M., Sorimachi, H., Ishiura, S.,
and Suzuki, K. (1996) Immunocytochemical localization of a full-length
myotonin protein kinase in rat L6 myoblasts. Neurosci. Lett. 218, 214-216.

26.

Sasagawa, N., Saitoh, N., Shimokawa, M., Sorimachi, H., Maruyama, K., Arahata,
K., Isiura, S., and Suzuki, K. (1996) Effect of artificial (CTG) repeat expansion on
the expression of myotonin protein kinase (MtPK) in COS-1 cells. Biochim.
Biophys. Acta 1315, 112-116.

27.

Sorimachi, H., Amano, S., Ishiura, S., and Suzuki, K. (1996) Primary sequencesof rat μ-calpain large and small subunits are, respectively, moderately and highly
similar to those of human. Biochim. Biophys. Acta 1309, 37-41.

28.

Sorimachi, H., Forsberg, N. E., Lee, H. J., Joeng, S. Y., Richard, I., Beckmann, J.
S., Ishiura, S., and Suzuki, K. (1996) Highly conserved structure in the promoter
region of the gene for muscle-specific calpain, p94. Biol. Chem. 377, 859-864.

29.

Yazaki, M., Tagawa, K., Maruyama, K., Sorimachi, H., Tsuchiya, T., Ishiura, S.,
and Suzuki, K. (1996) Mutation of potential N-linked glycosylation sites in the
Alzheimer's disease amyloid precursor protein (APP). Neurosci. Lett. 221, 57-60.
830.

Jeong, S. Y., Sorimachi, H., Lee, H. J., Ishiura, S., and Suzuki, K. (1997)
Molecular cloning and characterization of cDNAs for the μ-type large subunit
and the small subunit of chicken calpain. Comp. Biochem. Physiol. Part B,
Biochem. Mol. Biol. 118, 539-547.

31.

Kinbara, K., Sorimachi, H., Ishiura, S., and Suzuki, K. (1997) Muscle-specificcalpain, p94, interacts with the extreme C-terminal region of connectin, a uniqueregion flanked by two immunoglobulin C2 motifs. Arch. Biochem. Biophys. 342,
99-107.

32.

Ono, Y., Kinouchi, T., Sorimachi, H., Ishiura, S., and Suzuki, K. (1997) Deletionof an endosomal/lysosomal targeting signal promotes the secretion of Alzheimer's
disease amyloid precursor protein (APP). J. Biochem. 121, 585-590.

33.

Shimokawa, M., Ishiura, S., Kameda, N., Yamamoto, M., Sasagawa, N., Saitoh,N., Sorimachi, H., Ueda, H., Ohno, S., Suzuki, K., and Kobayashi, T. (1997)
Novel isoform of myotonin protein kinase: gene product of myotonic dystrophy
is localized in the sarcoplasmic reticulum of skeletal muscle. Am. J. Pathol. 150,
1285-1295.

34.

Sorimachi, H., Freiburg, A., Kolmerer, B., Ishiura, S., Stier, G., Gregorio, C. C.,
Labeit, D., Linke, W. A., Suzuki, K., and Labeit, S. (1997) Tissue-specificexpression and α-actinin binding properties of the Z-disc titin: implications forthe nature of vertebrate Z-discs. J. Mol. Biol. 270, 688-695.

35.

Usuki, F., Ishiura, S., Saitoh, N., Sasagawa, N., Sorimachi, H., Kuzume, H.,
Maruyama, K., Terao, T., and Suzuki, K. (1997) Expanded CTG repeats in9

myotonin protein kinase suppresses myogenic differentiation. Neuroreport 8,3749-3753.
36.

Gregorio, C. C., Trombitas, K., Centner, T., Kolmerer, B., Stier, G., Kunke, K.,
Suzuki, K., Obermayr, F., Herrmann, B., Granzier, H., Sorimachi, H., and Labeit,
S. (1998) The NH2 terminus of titin spans the Z-disc: its interaction with a novel
19-kD ligand (T-cap) is required for sarcomeric integrity. J. Cell Biol. 143, 10131027.

37.

Kinbara, K., Ishiura, S., Tomioka, S., Sorimachi, H., Jeong, S. Y., Amano, S.,
Kawasaki, H., Kolmerer, B., Kimura, S., Labeit, S., and Suzuki, K. (1998)
Purification of native p94, a muscle-specific calpain, and characterization of its
autolysis. Biochem. J. 335, 589-596.

38.

Koike, H., Saitoh, N., Sasagawa, N., Watanabe, T., Shimokawa, M., Sorimachi,
H., Arahata, K., Ishiura, S., and Suzuki, K. (1998) Identification and purificationof myotonin protein kinase (MtPK) from rat skeletal muscle sarcoplasmic
reticulum. Biomed. Res. 19, 93-99.

39.

Kouchi, Z., Kinouchi, T., Sorimachi, H., Ishiura, S., and Suzuki, K. (1998) The
deletion of the C-terminal tail and addition of an endoplasmic reticulum targeting
signal to Alzheimer's amyloid precursor protein change its localization, secretion,and intracellular proteolysis. Eur. J. Biochem. 258, 291-300.

40.

Lee, H. J., Sorimachi, H., Jeong, S. Y., Ishiura, S., and Suzuki, K. (1998)
Molecular cloning and characterization of a novel tissue-specific calpain
predominantly expressed in the digestive tract. Biol. Chem. 379, 175-183.
10

41.

Masumoto, H., Yoshizawa, T., Sorimachi, H., Nishino, T., Ishiura, S., and Suzuki,
K. (1998) Overexpression, purification, and characterization of human m-calpain
and its active site mutant, m-C105S-calpain, using a baculovirus expression
system. J. Biochem. 124, 957-961.

42.

Ono, Y., Shimada, H., Sorimachi, H., Richard, I., Saido, T. C., Beckmann, J. S.,
Ishiura, S., and Suzuki, K. (1998) Functional defects of a muscle-specific calpain,
p94, caused by mutations associated with limb-girdle muscular dystrophy type 2A.
J. Biol. Chem. 273, 17073-17078.

43.

Saitoh, N., Usuki, F., Sasagawa, N., Koike, H., Sorimachi, H., Yabe, I., Ishiura, S.,
and Suzuki, K. (1998) Myotonin protein kinase (MtPK) affects the chloride
permeability of C2C12 myogenic cells. Biomed. Res. 19, 191-198.

44.

Futai, E., Maeda, T., Sorimachi, H., Kitamoto, K., Ishiura, S., and Suzuki, K.
(1999) The protease activity of a calpain-like cysteine protease in Saccharomyces
cerevisiae is required for alkaline adaptation and sporulation. Mol. Gen. Genet.
260, 559-568.

45.

Futai, E., Sorimachi, H., Jeong, S. Y., Kitamoto, K., Ishiura, S., and Suzuki, K.
(1999) Aspergillus oryzae palBory encodes a calpain-like protease: homology to
Emericella nidulans PalB and conservation of functional regions. J. Biosci.
Bioeng. 88, 438-440.

46.

Herasse, M., Ono, Y., Fougerousse, F., Kimura, E., Stockholm, D., Beley, C.,
Montarras, D., Pinset, C., Sorimachi, H., Suzuki, K., Beckmann, J. S., and Richard,I. (1999) Expression and functional characteristics of calpain 3 isoforms generated
11

through tissue-specific transcriptional and posttranscriptional events. Mol. Cell.
Biol. 19, 4047-4055.

47.

Koike, H., Seki, H., Kouchi, Z., Ito, M., Kinouchi, T., Tomioka, S., Sorimachi, H.,
Saido, T. C., Maruyama, K., Suzuki, K., and Ishiura, S. (1999) Thimet
oligopeptidase cleaves the full-length Alzheimer amyloid precursor protein at abeta-secretase cleavage site in COS cells. J. Biochem. 126, 235-242.

48.

Koike, H., Tomioka, S., Sorimachi, H., Saido, T. C., Maruyama, K., Okuyama, A.,
Fujisawa-Sehara, A., Ohno, S., Suzuki, K., and Ishiura, S. (1999) Membraneanchored metalloprotease MDC9 has an alpha-secretase activity responsible forprocessing the amyloid precursor protein. Biochem. J. 343, 371-375.

49.

Kouchi, Z., Sorimachi, H., Suzuki, K., and Ishiura, S. (1999) Proteasome
inhibitors induce the association of Alzheimer's amyloid precursor protein with
Hsc73. Biochem. Biophys. Res. Commun. 254, 804-810.

50.

Lee, H. J., Tomioka, S., Kinbara, K., Masumoto, H., Jeong, S. Y., Sorimachi, H.,
Ishiura, S., and Suzuki, K. (1999) Characterization of a human digestive tractspecific calpain, nCL-4, expressed in the baculovirus system. Arch. Biochem.
Biophys. 362, 22-31.

51.

Suo, S., Koike, H., Sorimachi, H., Ishiura, S., and Suzuki, K. (1999) Associationand dissociation of the calcium-binding domains of calpain by Ca2+. Biochem.
Biophys. Res. Commun. 257, 63-66.

12

52.

Watanabe, T., Sasagawa, N., Usuki, F., Koike, H., Saitoh, N., Sorimachi, H.,
Maruyama, K., Nakase, H., Takagi, A., Ishiura, S., and Suzuki, K. (1999)
Overexpression of myotonic dystrophy protein kinase in C2C12 myogenic culture
involved in the expression of ferritin heavy chain and interleukin-1a mRNAs. J.
Neurol. Sci. 167, 26-33.

53.

Hata, S., Sato, T., Sorimachi, H., Ishiura, S., and Suzuki, K. (2000) A simple
purification and fluorescent assay method of the poliovirus 3C protease searchingfor specific inhibitors. J. Virol. Methods 84, 117-126.

54.

Kitagaki, H., Tomioka, S., Yoshizawa, T., Sorimachi, H., Saido, T. C., Ishiura, S.,
and Suzuki, K. (2000) Autolysis of calpain large subunit inducing irreversible
dissociation of stoichiometric heterodimer of calpain. Biosci. Biotech. Biochem.
64, 689-695.

55.

Koike, H., Kouchi, Z., Kinouchi, T., Maeda, T., Sorimachi, H., Saido, T. C.,
Maruyama, K., Okuyama, A., Suzuki, K., and Ishiura, S. (2000) Metabolism ofamyloid precursor protein in COS cells transfected with a beta-secretase candidate.
Cytotechnology 33, 213-219.

56.

Masumoto, H., Nakagawa, K., Irie, S., Sorimachi, H., Suzuki, K., Bourenkov, G.
P., Bartunik, H., Fernandez-Catalan, C., Bode, W., and Strobl, S. (2000)
Crystallization and preliminary X-ray analysis of recombinant full-length humanm-calpain. Acta Crystallogr. D Biol. Crystallogr. 56, 73-75.

57.

Richard, I., Roudaut, C., Marchand, S., Baghdiguian, S., Herasse, M., Stockholm,D., Ono, Y., Suel, L., Bourg, N., Sorimachi, H., Lefranc, G., Fardeau, M., Sebille,
13

A., and Beckmann, J. S. (2000) Loss of calpain 3 proteolytic activity leads tomusculardystrophy

andtoapoptosis-associatedIκBα/NFκB

pathway

perturbation in mice. J. Cell Biol. 151, 1583-1590.
58.

Strobl, S., Fernandez-Catalan, C., Braun, M., Huber, R., Masumoto, H.,
Nakagawa, K., Irie, A., Sorimachi, H., Bourenkow, G., Bartunik, H., Suzuki, K.,
and Bode, W. (2000) The crystal structure of calcium-free human m-calpain
suggests an electrostatic switch mechanism for activation by calcium. Proc. Natl.
Acad. Sci. U. S. A. 97, 588-592.

59.

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反町洋之，川畑順子 (2003) カルパインと病態―構造活性相関からの考察―. 薬理学会誌 122, 21-29.

27.

小野弥子，川畑順子，反町洋之 (2004) 骨格筋特異的カルパイン p94/カル
パイン 3 と肢帯型筋ジストロフィー. ゲノム医学 4, 27-34.

28.

小野弥子，反町洋之 (2004) カルパインの機能制御と筋ジストロフィー.
実験医学 22, 198-204.

29.

小野弥子，反町洋之 (2005) 神経細胞死の分子機構と Ca2+依存性プロテア
ーゼカルパイン. 医学のあゆみ 215, 811-817.

30.

尾嶋孝一，反町洋之，木村澄子 (2005) 「筋弾性タンパク質の国際シンポジウム」報告記. 生体の科学 56, 157-159.

31.

秦勝志，反町洋之 (2007) 「モジュレータープロテアーゼ」カルパインと細胞内膜系との新たな展開. 生化学 79, 46-50.

32.

小野弥子，反町洋之 (2008) カルパインの生理機能とその不全による病態「カルパイノパチー」. 実験医学 26, 306-315.

33.

反町洋之 (2008) 「今話題の重要なプロテオリシス」概論. 実験医学 26,294-299.

34.

尾嶋孝一，反町洋之 (2008) カルパイン 3 異常症（カルパイノパチー）.
Clinical Neuroscience 26, 154-155.

43

35.

反町洋之 (2010) カルパインの機能不全と疾患. Medical Science Digest 36,
706-710.

36.

反町洋之 (2010) 「プロテアーゼ」、「コラーゲン」など 36 項目担当. 生物学辞典 (石川統，黒岩常祥，塩見正衞，松本忠夫，守隆夫，八杉貞雄，山本正幸 編), 東京化学同人, pp 134 他.

37.

小野弥子，反町洋之 (2011) 骨格筋特異的カルパイン-3 の活性制御因子は細胞内 Na+～例外か多様性か. 化学と生物 49, 229-231.

38.

秦勝志，反町洋之 (2011) 胃粘膜防御に果たすカルパインの役割. 日本臨
床 69, 1116-1122.

39.

村田茂雄，反町洋之 (2011) 細胞内分解系によるリノベーションの分子機構に迫る. 実験医学 29, 1850-1854.

40.

反町洋之，小野弥子 (2011) 肢帯型筋ジストロフィーの発症機構. 生体の科学 62, 95-99.

41.

反町洋之，秦勝志，小野弥子 (2011) 第 1 節・第 4 項「カルパイン」. モ
デル動物利用マニュアル< 生物機能モデルと新しいリソース・リサーチ
ツール > (小幡裕一，城石俊彦，芹川忠夫，田中啓二，米川博通 編), 株
式会社 LIC, pp 232-248.

42.

反町洋之，秦勝志，小野弥子 (2011) カルパインの組織機能論. 実験医学
29, 1882-1890.

44

43.

反町洋之 (2012) 『細胞が自分を食べるオートファジーの謎』水島昇著（書評）. 実験医学 30, 523.

44.

反町洋之 (2012) 『脳－分子・遺伝子・生理－』石浦章一 他著（書評）.
生化学 84, 149.

45.

川井尚臣，足立克仁，反町洋之 (2015) 骨格筋症候群（上）－Ⅰ筋ジスト
ロフィーおよび膜イオンチャネル異常症－肢帯型筋ジストロフィー－常染色体劣性型 LGMD－LGMD2A（calpain 3 異常症）. 別冊 日本臨床 新領域別症候群シリーズ, pp 105-110.

46.

反町洋之 (2015) カルパイン. 生体の科学 66, 500-501.

47.

反町洋之 (2015) 「カルパイン」. 生化学事典 (朝倉書店; 田中啓二、石浦章一、水島昇、谷口直之、遠藤玉夫、竹縄忠臣、伊藤俊樹、花岡文雄、塩見春彦 編), in press.

48.

反町洋之，小野弥子 (2016) カルパインは阻害すればよいのか？. 生化学
88, 704-722.

(D) 特許1.

反町洋之，秦勝志 (発明者) (2017) 組換えヒト m-カルパインの調製方法.
特許第 6101442 号 （権利者 公益財団法人東京都医学総合研究所）

2.

反町洋之，秦勝志 (発明者) (2017) 組換えヒト μ-カルパインの調製方法.
特許第 6235815 号 （権利者 公益財団法人東京都医学総合研究所）
45

総説 / Reviews

46

REVIEWS
Calpain research for drug discovery:
challenges and potential
Yasuko Ono1, Takaomi C. Saido2 and Hiroyuki Sorimachi1

Abstract | Calpains are a family of proteases that were scientifically recognized earlier thanproteasomes and caspases, but remain enigmatic. However, they are known to participate
in a multitude of physiological and pathological processes, performing ‘limited proteolysis’
whereby they do not destroy but rather modulate the functions of their substrates. Calpains
are therefore referred to as ‘modulator proteases’. Multidisciplinary research on calpains
has begun to elucidate their involvement in pathophysiological mechanisms. Therapeuticstrategies targeting malfunctions of calpains have been developed, driven primarily by
improvements in the specificity and bioavailability of calpain inhibitors. Here, we review thecalpain superfamily and calpain-related disorders, and discuss emerging calpain-targeted
therapeutic strategies.

Clan
Peptidases and theirproteinaceous inhibitors are
systematically classified by the
online MEROPS database.
A clan is composed of multiple
families, each of whichcorresponds to a group oforthologous peptidases.
Members of a clan sharesimilar primary and tertiary
structures. This classification
system complements andextends the previously
established enzyme
classification system, which
includes all enzymes.
Calpain Project, Departmentof Advanced Science for
Biomolecules, Tokyo
Metropolitan Institute ofMedical Science (IGAKUKEN),
2‑1‑6 Kamikitazawa,
Setagaya‑ku,
Tokyo 156–8506, Japan.
2
Laboratory for Proteolytic
Neuroscience, RIKEN Brain
Science Institute, 2–1
Hirosawa, Wako, Saitama
351–0198, Japan.
1

Correspondence to
H.S. and T.C.S.
sorimachi‑hr@igakuken.or.jp;
saido@brain.riken.jp
doi:10.1038/nrd.2016.212
Published online 11 Nov 2016

We dedicate this Review to our late mentor Koichi
Suzuki, who made tremendous scientific contributions
as the world leader in calpain research for four
decades, led us into the world of calpains and died toosoon on 20 April 2010 aged 71 years.
Calpains, discovered in 1964 (REF. 1), are clan CA family C02 cysteine proteases (EC 3.4.22.17) defined bya well-conserved cysteine protease domain called theCysPc motif2–4 (FIG. 1). The word calpain combines ‘cal’ and‘ain’, which are respectively derived from calcium
and cysteine proteases such as papain and legmain5.
Calpains were previously called Ca2+-activated neutral
proteases6,7.
Although there are vast numbers of proteases andproteolytic complexes in biological systems, the calpains
are some of the very few that are directly activated by
Ca2+, a primary second messenger in signal transduction. In addition, calpains are modulator proteases that
perform limited proteolysis to modulate rather thanabolish the function of their substrate. As Ca2+ signallingand proteolysis are two widely studied biological processes, basic and clinical researchers often find themselves trying to fit calpains into their subject of interest.
The identification of calpains as aggravating factors
in human diseases can be attributed to such scientificcuriosity. However, although the vital roles of calpains
in various biological systems are clear, their mechanistic features remain poorly understood. Owing to theirmodulatory nature and lack of clear cleavage sequencespecificity, calpains appear to have less precise activity
and to be less amenable to systematic examination thanproteases such as caspases and those involved in theubiquitin–proteasome system. Consequently, the biological functions and therapeutic potential of calpains
remain relatively unexplored.
Calpain-related disorders have a substantial impact
on society. Although some diseases are caused by genetic
defects, many are lifestyle-related8 or caused by infection
with a pathogenic microorganism9–13. These diseases areof growing concern worldwide from both human healthand economic perspectives. Disorders for which calpains
may serve as therapeutic targets include neurodegenerative disorders14–22, cardiovascular diseases23, ischaemic disorders24, arterial sclerosis25,26 and cancers27–30. Additional
disorders include cataracts31, muscular dystrophies32,
gastric ulcer 33, vitreoretinopathy 34, oesophagitis35,36, pulmonary fibrosis37, diabetes38,39, malaria40,41, trypanosomiasis42, schistosomiasis10, candidiasis43 and periodontitis12.
In most cases of calpain-related disease, calpain activity
is elevated and aggravates symptoms. For example, transient cerebral ischaemia caused by various insults resultsin calpain activation that leads to neuronal cell death44.
Some calpain inhibitors have already been developed
for therapeutic applications. For example, the Aspergillusderived calpain inhibitor E-64d (also called loxistatin,
aloxistatin, rexostatine, EST and Estate) was used in clinical trials for Duchenne muscular dystrophy (DMD)45,
and the α‑ketoamide inhibitor A-705253 (also known as
BSF 419961 and CAL 9961) has been tested as a treatment for Alzheimer disease (AD)46. More recently, it wasrecognized that restoration or compensation of calpain
activity could ameliorate diseases such as limb-girdle
muscular dystrophy type 2A (LGMD2A)47 and spastic

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REVIEWSa HumanProtease (CysPc) domain
Cys

Conventional calpain subunits:• CAPN1 or CAPN2 (also known as μCL or mCL, respectively)• CAPNS1 (also known as 30K)

kDa

His Asn
80
+
28

GR

Unconventional classical calpain subunits:• CAPN3 (also known as p94)
• CAPN8 (also known as nCL-2)• CAPN9 (also known as nCL-4)• CAPN11–14

IS1
Cys

IS2

94

His Asn80

Cys/Lys His Asn

Unconventional non-classical calpain subunits:• CAPN5 (also known as hTRA3)• CAPN6 (also known as CANPX)C2Cys• CAPN7 (also known as PalBH)• CAPN10(75

His Asn)93, 75Cys

His Asn120• CAPN15 (also known as SOLH)
Cys
IQ• CAPN16 (also known as demi-calpain)

CC

190

b Schistosoma mansoni
Cys

His AsnCys

His Asn• Smp-157500

180

c Plasmodium falciparum

Cys

His Asn• Pf-calpain

230

d Trypanosoma brucei• ClpGM6
Cys

Gln AsnCys

Gln Asn>70 GM6 repeats

Gly

Gln Asn
820

Ser• CAP5.5 (also known as TbCALP1)

Tyr Asn95

ABS

e Aspergillus nidulans, Saccharomyces cerevisiae

Cys(• PalB/Rim13

f Porphyromonas gingivalis

His Asn

)

94/83
Cys

His Asn• Tpr

55
300 aarN region

PC1

PC2

Figure 1 | Schematic structure of calpains. a | In vertebrates, calpain-1 andcalpain-2 are heterodimers of a large catalytic subunit (CAPN1 and CAPN2,
respectively) and a small regulatory subunit (CAPNS1). Calpain-1 andcalpain-2 are called conventional calpains, with the remaining calpains
known as unconventional calpains (avian calpain-11 (CAPN11–CAPNS1)
may also be called a conventional calpain). Calpains are classified into two
types on the basis of their structure: classical, with domain structures thatare identical to those of CAPN1 and CAPN2, and non-classical. b–f | Amongthe non-human calpains shown, only Smp‑157500 (the carboxyl-terminal
half is known as Smp-80) of Schistosoma mansoni is a classical calpain.

CBSW

PEF(L)

PEF(S)

MIT

Zn

SOH

GM6

Plasmodium falciparum and Porphyromonas gingivalis each have only one
calpain, whereas S. mansoni, Trypanosoma brucei and Aspergillus nidulans
NatureDiscovery
have 7, 18 and 2 calpains in total, respectively.
ForReviews
ClpGM6| Drugthe numberofrepetitions of the GM6 antigen repeat unit could not be determined owing
to an incomplete genomic sequence. ABS, all β‑strand structure (foundamong several glycosyl hydrolases); CBSW, calpain-type β‑sandwich
domain; CysPc, cysteine protease domain, calpain-type; GR, glycine-richdomain; IQ, calmodulin-interacting domain; IS, insertion sequence; MIT,microtubule-interacting and transport domain; PC, protease core; PEF,
penta‑EF‑hand domain; SOH, SOL-homology domain; Zn, zinc-finger motif.

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REVIEWS

CysPc motif
A protease catalytic domain of
calpains. CysPc-containing
proteases belong to the sameclan as papain, but unlike thecatalytic domain of papain
the CysPc divides into two
separate structures, proteasecore 1 (PC1) and PC2, in theabsence of Ca2+. Amino acidsequence comparisons suggestthat all of the calpain species
for which 3D structures are notyet solved share similarity intheir CysPc domain.

α‑Ketoamide inhibitor
A class of reversible inhibitors
for cysteine, serine or
threonine proteases that add
an electrophile to these active
site amino acid residues. Many
inhibitors of this class havebeen developed bysystematically replacing
aldehyde moieties of known
calpain inhibitors with
α‑ketoamide, andsubsequently modifying otherpositions to improve
effectiveness.

Calpainopathies
Diseases caused by a genetic
defect in a calpain gene. The
pathogenic mechanism can beeither loss of function (forexample, limb-girdle muscular
dystrophy type 2A is caused
by inactivating mutations in the
CAPN3 gene) or gain offunction (for example,
autosomal dominantneovascular inflammatory
vitreoretinopathy is caused by
an excessive activation of
CAPN5 due to mutations).

Calpain-type β-sandwich(CBSW). A domain whose 3D
structure, but not primary
sequence, shows overallsimilarity to the C2 domain, acalcium-binding motif found inprotein kinase C,
synaptotagmins and othercalcium-related proteins. The
CBSW domain has a role insubstrate recognition.

Penta‑EF‑hand(PEF). Among the proteins
with Ca2+-binding EF‑handmotifs, those with five EF‑handmotifs in tandem comprise the
PEF family. The fifth EF region
is often involved in homo- or
heterodimerization. Classicalcalpains have a PEF domain,and hence also belong to the
PEF family.

paraplegia48. Therefore, calpain-targeting strategies now
encompass two key approaches: calpain inhibition andcalpain activation (either directly or by replacement).
This Review seeks to address how the wealth of
discoveries gained from calpain research can be translated into strategies for combating various disorders.
In this regard, we first describe the current state of
calpain research and discuss the pathological rolesof calpain activity. We then assess various therapeuticstrategies that target calpains as defined by three major
approaches: first, the inhibition of human calpains that
aggravate symptoms; second, inhibition of the calpainsof parasites or pathogenic microorganisms to disrupt theinvasion, growth and/or egress of the organism; and, last,complementation of calpain functions by gene therapy
or gene editing to correct or compensate for a defective
calpain. Importantly, the challenges faced in therapeutic
modulation of calpain activity are discussed.

The calpain superfamily
Human calpains
Calpains exist in almost all eukaryotes and some bacteria, whereas calpains are present in very few fungi andno calpain gene has been found so far in the genome ofany archaea49–52. Various motifs or domains (>40) occur
together with the CysPc motif 51,52. Humans express 15
calpain genes, CAPN1 to CAPN16 except for CAPN4,
each of which generates one or more transcripts andconstitute a superfamily of more than 50 molecular species (for example, CAPN3 has more than 10 variants)4,53.
Mutations in individual calpain genes are associated withlethality or disorders known as calpainopathies, indicating the importance of calpains in mammalian life andhealth4,53 (see below and TABLE 1). In non-mammals, calpains have also been genetically shown to be involvedin various biological phenomena, such as optic neuron
development in fruitflies, sex determination in nematodes, alkaline environment adaptation in fungi andyeasts, and germ cell generation in plants2,4,49,54,55.
Calpain-1 and calpain-2, known as the conventional
calpains, are the most ubiquitous and well-studied
calpain family members, and are activated in vitro bymicromolar and millimolar concentrations of Ca2+,
respectively 2. They modulate the structures and functions of their substrates by limited proteolysis2,50. Thereis a long-standing paradox regarding the mechanisms of
calpain-1 (also known as μ-calpain) and calpain-2 (alsoknown as m‑calpain) activation: given that physiological intracellular Ca2+ concentrations reach micromolar
levels at most, calpain-1 was thought to be used mostwidely in vivo. However, reverse genetics has shown that
CAPN1‑deficient mice are apparently normal56, whereas
CAPN2 deficiency induces embryonic lethality 57,58, suggesting that calpain-2 has more important functions
than calpain-1 in vivo. The reason for the discrepancy
between the biochemistry and the biology of calpain-1
and calpain-2 remains largely elusive.
Among the unconventional calpain subunits, CAPN5,7, 10, 13 and 15 also exist in most cells (called ubiquitous
calpains for descriptive purposes), whereas CAPN3, 6,
8, 9, 11, 12, 14 and 16 are expressed predominantly inparticular tissues and organs (tissue-specific calpains)4,50.
The tissue-specific calpains, when defective, cause disorders specific to the tissues in which they are expressed.
For example, pathogenic mutations in CAPN3, which
is predominately expressed in skeletal muscle, result in
LGMD2A32 (TABLE 1). By contrast, the ectopic expressionof CAPN3 in the heart, another tissue composed of striated muscle, is lethal, highlighting the need for tightly
regulating calpain expression in specific tissue and cellular environments47,59. Intriguingly, despite their presence
in most tissues, pathogenic alterations in CAPN1 andCAPN5 lead to deficiencies in specific tissues (neuronalcells and eyes, respectively)34,48.
Between 1964 and 1988, calpain research focusedsolely on conventional calpains. The first unconventional calpain was identified in 1989 (REF. 60), followed by
the discoveries of others. Since the twenty-first century,
unconventional calpains have become a critical topic
in the calpain field4,50. An endogenous proteinaceous
calpain inhibitor, calpastatin (CAST), has been foundin mammals and birds, and adds another layer of complexity to the calpain system61. The inhibitory activity of
CAST is specific for calpains, and it does not inhibit anyother proteases61 (see below).

Structures of calpains
The conventional calpains consist of a large catalytic
subunit and a small regulatory subunit (FIG. 1). The
large subunit (CAPN1 and CAPN2 for calpain-1 andcalpain-2, respectively) has an amino‑terminal anchor
helix (N region), a CysPc domain composed of proteasecore 1 (PC1) and PC2 domains, a calpain-type β‑sandwich(CBSW; previously known as C2‑domain-like (C2L))
domain, and a penta‑EF‑hand (PEF)62 domain (PEF(L)).
The common small subunit CAPNS1 is composed of glycine-rich (GR) and PEF(S) domains (FIG. 1) and is essential for the stability of CAPN1 and CAPN2. Genetic
disruption of Capns1 in mice inactivates both calpain-1
and calpain-2 (REFS 58,63). CAPN3, 8, 9 and 11–14 havedomain structures identical to those of CAPN1 and 2,
and are called classical calpain subunits, whereas theremaining non-classical calpain subunits have anothermotif (or motifs) in place of the PEF domain. CAST, thecalpain-specific inhibitor protein, has several splicing
variants, the longest of which consists of N‑terminal
non-inhibitory regions and four repeated calpain-­inhibitory domains, which are each composed of threesubdomains: A, B and C61. Subdomain B interacts with
the CysPc domain, whereas subdomains A and C, which
form α‑helices, bind to PEF(L) and PEF(S) of the conventional calpains, respectively, and stabilize the CAST–
calpain complex 64,65.
The 3D structure of calpain-2 was the first to bereported64–67. So far, the only calpain for which the complete 3D structure has been solved is calpain-2; however,
3D modelling of other calpains has been accepted as arational approach68–71. Four domains of CAPN2 align on
the same surface, which spreads over an imaginary oval
plane. In the absence of Ca2+, PC1 and PC2 have open
structures that do not form a catalytic triad66,67. Activation
by Ca2+, surprisingly, does not dramatically change the

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Table 1 | Calpainopathies
Gene (alternative names)*

Expression preference

Phenotype related to gene mutation

CAPN1, Capn1

All cells

Spastic paraplegia48, platelet dysfunction56 andspinocerebellar ataxia (hereditary also in dogs)170,171

Capn2

Most cells

Embryonic lethal57,58

Capns1All cells

Embryonic lethal63,263

CAPN3, Capn3

Skeletal muscle

Various muscular dystrophies32,161,264,265

CAPN5, Capn5

Most cells

Vitreoretinopathy34,165

Capn6

Embryonic muscle

Hypergenesis240

CAPN7

Most cells

NP

Capn8

Gastrointestinal tract

Gastric ulcer33

Capn9

Gastrointestinal tract

Gastric ulcer33

CAPN10

Most cells

Type 2 diabetes251

CAPN11

TestesNP

CAPN12

Hair follicles, skin

Congenital ichthyosis266

CAPN13

Most cells

NP

CAPN14

Oesophagus

Eosinophilic oesophagitis35

CAPN15 (SOLH)

Most cells

NP

CAPN16 (ADGB, C6ORF103)

TestesNP

NP, not yet published for human or mouse gene. *CAPN and Capn indicate human and mouse genes, respectively.

CAPNS1(Calpain small subunit 1).
A PEF family member.
A paralogue called CAPNS2
has an unknown function.
In vivo, CAPNS1 is an essential
component of the twoconventional calpains,
calpain-1 and calpain-2.
However, in vitro, the cysteine
protease domains isolated
from CAPN1 and CAPN2(mini-calpains) are functional asactive proteases.

overall calpain structure; instead, one Ca2+ binds to eachof the PC domains, which causes PC1 and PC2 to connect,
forming the ‘closed’ active structure64,65 (FIG. 2). Crystal
structures of the active calpain-2–CAST complex showthat the CAST amino acid residues that interact near theactive site of calpain do so mostly through their peptide
bond backbone atoms, whereas the side chains of CAST
are mostly oriented outwards from the structure anddo not engage in atomic interactions with calpain64,65.
This preference for binding to the peptide bond backbone atoms may explain the apparently low amino acidsequence selectivity for calpain substrates.
The cleavage site of a protease substrate can be
described as the bond between amino acid site P1 on the
N‑terminal side and P1′ on the carboxy‑terminal side.
The residues oriented away from the cleavage site arelabelled P2, P3, and so on, and P2′, P3′ and so on. The
site in the binding pocket of the protease that binds with
P1 is called S1, and so on. In calpain substrates, P2, P1
and the primed sites interact with CysPc, whereas mostof the unprimed sites in the N‑terminal to P2 are recognized by CBSW64,65 (FIG. 2). Together with the 3D structures of CysPc–inhibitor complexes72–75, these findings
indicate that the P2–S2 interaction between a conventional calpain and its substrate is prominent, similar toother clan CA proteases such as cysteine cathepsins, andthat the primed sites are also important for the efficientand specific blockade of calpains by inhibitors.
A recent structural insight worth noting is that of
the complex of calpain with its allosteric inhibitors. To
date, an α‑mercaptoacrylic acid derivative (PD150606)
and an oligopeptide (LSEAL) have been proposed toexert an allosteric inhibitory effect on calpains76–78. Bothmolecules bind to hydrophobic clefts in the calpain PEF
domains in a manner similar to the CAST subdomains

A and C. However, a recent study showed that PD150606
inhibits calpains by directly interacting with the CysPc
domain, and that LSEAL does not inhibit calpains
in vitro79. As discussed below, the mode of inhibition by
PD150606 remains elusive.
The 3D structure of calpain has revealed new strategies for inhibitor design. For example, the specific inhibition of calpain by CAST is enabled by the core inhibitory
sequence within subdomain B of CAST, which is positioned beyond the active site64,65. This finding has led toa new concept for inhibitor design, in which molecules
such as macrocyclic peptides are of interest. In addition, although the available structural data are currently
limited, examining differences among the CysPc structures from different calpains is possible: for example,
the domain rotations of PC1 and PC2 relative to eachother 72,80,81 (FIG. 2). Such information can direct the designof specific inhibitors and/or substrates for each calpain
species (BOX 1).

Substrate specificities of calpains
The identification of calpain substrates has revealed
several signal transduction-related molecules for which
proteolysis by calpain results in functional alterations.
One interesting substrate is p35, which can be converted
by calpain to p25, an activator of cyclin-dependent
kinase 5 (CDK5) that may be involved in memory formation82. Another interesting substrate is interleukin‑1α(IL‑1α)83, an inflammation-related cytokine in humans.
IL‑1β is secreted after its cleavage by caspase 1, whereas
IL‑1α is cleaved by calpain84 and then transported outof the cytoplasm by an as yet unknown mechanism. In
addition, cleavage of the MYC oncoprotein by calpain isa critical step in transforming the functions and localization of this key molecule in cancer cell survival85–87.

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PC2

Leupeptin
Activesite

CAST(P1 P10)CAST(P10ʹ P1ʹ)

PC1
CBSW

CAPN1, Ca2+
CAPN8, Ca2+

CAPN2, Ca2+
CAPN9, Ca2+

CAPN2, Ca2+
CAST, Ca2+

Figure 2 | Cross-eye stereo view of CAPN1, 2, 8 and 9. The cysteine protease (CysPc) domain of CAPN1, the large
catalytic subunit of calpain-1 (RCSB Protein Data Bank (PDB) ID: 1TL9), CAPN8 (PDB ID: 2NQA) and CAPN9 (PDB ID: 2P0R)
Nature
Reviews| Drug Discovery
are shown in complex with leupeptin (shown by stick models) and Ca2+ (shown by balls). The
CycPc
and calpain-type
β‑sandwich (CBSW) domains of CAPN2 (PDB ID: 3BOW (red) and 3DF0 (purple)) in a complex with calpastatin(CAST; indicated by dark green tubes; right to left corresponds to amino terminus to carboxyl terminus) and Ca2+ weresuperimposed at the protease core 1 (PC1) and PC2 regions. The amino acid alignment (data not shown) according tothese superimpositions indicates that the amino acid residues proximal to CAST are well conserved among CAPN1, 2, 3, 8
and 9, except that several amino acid residues in CBSW (corresponding to S3–S10) are divergent in CAPN3. Structuresgenerated by MOE Ver.2015.10 (Chemical Computing Group Inc., Montreal, Quebec, Canada).

The calpain-mediated cleavage of dysferlin, a gene product responsible for LGMD2B, also exemplifies the transformative nature of calpain. The C‑terminal C2 domainsof dysferlin are released by calpain in response to membrane injury, and these domains function as effectors
in a membrane repair cascade88,89. Finally, one of thebest-known calpain substrates is spectrin, an important
membrane cytoskeletal maintenance protein (spectrin‑α
chain non-erythrocytic 1 is also known as α‑fodrin). The
calpain-dependent proteolysis of spectrin is closely associated with neuronal cell death90. Spectrin is proteolysedat a specific site by calpain-1 and calpain-2 (REFS 91,92),
as well as by other calpains93.
Elucidating substrate specificity at the molecularlevel has been a challenge in calpain research, although
it is emerging as an attractive subject for bioinformatics studies. Initial studies at the protein and amino acidsequence levels revealed the limited nature of the proteolytic activity of conventional calpains94. A few years later,a position-specific scoring matrix analysis revealed theamino acid residue preference at each position aroundthe cleavage site, which provided the first theoreticalinformation regarding the substrate specificities of
calpains95. Further studies were carried out using peptide libraries74,96–98 and/or machine learning 98–102, whichyielded calpain cleavage site predictors that were sufficiently accurate for practical use98–102. A comprehensive
kinetics analysis of peptide-array substrates showed thatin addition to P2, the P3′ and P4′ sites are important forthe cleavage efficiency of calpains98. These features may
provide directions for peptide-based inhibitor design.

Human disorders involving calpains
Calpain-associated diseases can be categorized into three
types according to the way calpain is involved in theirpathogenesis: those caused or exacerbated by humancalpain activities (type 1; for example, neurodegenerative and cardiovascular disorders, ischaemia, cancers andcataracts); those caused by parasites or pathogenic microorganisms that use the host’s and/or their own calpains
for infection and survival (type 2; for example, malaria,
trypanosomiasis, schistosomiasis, candidiasis and periodontitis); and calpainopathies caused by deficiencies
in calpain genes (type 3; for example, muscular dystrophies, vitreoretinopathy, gastric ulcer and oesophagitis)(TABLES 1,2). Representative examples are described below.
Many studies of calpain-related disorders have usedtransgenic mice. For example, mice deficient in calpain-1
and/or calpain-2 and mutant mice that lack or overexpress CAST (Cast−/− and transgenic CAST mice, respectively)23,59,103–105. Together with antibodies that recognize
activated CAPN1 (REF. 106) or calpain-cleaved spectrin107,
these mouse models have been valuable tools for revealing clear cause-and-effect relationships in neurodegenerative and other disorders. However, there is growing
awareness that transgenic mice are an idealized and simplified experimental system and that the results obtainedusing these systems must be carefully interpreted.
Neurodegenerative disorders
Several reports have indicated that calpain may have amajor aggravating role in the pathogenesis of AD20,108–110.
For example, calpain-1 is hyperactivated in the AD brain108,

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Box 1 | Improving the specificity of human calpain inhibitors
Most calpain inhibitors (Supplementary information S1,S2 (figure, table)) are not specific and block other proteases
such as cysteine cathepsins. Calpastatin (CAST) is the only absolutely specific inhibitor for classical calpains: calpain-1(CAPN1–CAPNS1) and calpain-2 (CAPN2–CAPNS1), calpain-8 (CAPN8)n), calpain-9 (CAPN9–CAPNS1), and calpain-8/9(CAPN8–CAPN9; also known as G-calpain)2,33,61,253; however, it does not inhibit calpain-3 (CAPN3)68,254. The mini-calpain
mutants cysteine protease (CysPc)-only CAPN1 and CAPN2 are also not effectively inhibited by CAST255,256. The calpain
amino acid residues proximal to the bound CAST are well conserved among CAPN1, 2, 3, 8 and 9, except that severalamino acid residues of the calpain-type β-sandwich (CBSW) domain that contact CAST at the P3–P10 sites are divergent
in CAPN3. The alignment of the CBSW domain relative to the CysPc domain may also be different between CAPN3 andother calpain subunits. Thus, the CAST–CBSW interaction appears to be key for CAST specificity.
The existence of CAST indicates that there is a solution to developing absolutely specific calpain inhibitors. A
relatively long peptide bridging CysPc and CBSW may be required. Once an inhibitor is discovered, issues such as its
stability and bioavailability in vivo, membrane penetrability and production cost need to be examined. With regard tothese issues, secondary-structure-fixed inhibitors (CAST peptidomimetics and macrocyclic peptides) discussed in themain text188,190,192 and calpain-derived inhibitory peptide193 appear to be promising. Currently, although the specificity ofthese peptide inhibitors is satisfactory, their stability in vivo, bioavailability, cost to synthesize and/or cell penetrability
need to be improved for their application as therapeutic agents. Among these inhibitors, β‑strand-fixed macrocyclic
inhibitors can be relatively easily applied for proteases other than calpains (such as cathepsins L and S, andproteasomes) by substituting amino acid residues191. This approach may be applied for isoform-specific calpain
inhibitors (see below).
Almost all calpain inhibitors are active site-directed, which is one of the reasons for their poor specificity for calpains.
Because protease core 1 (PC1) and PC2 need to connect to be active, inhibiting this connection, for example, by anintercalation between PC1 and PC2, may result in supremely specific inhibitors for calpains. Similarly, other allostericinhibitors discussed in the main text are also worth pursuing79,195,196. Alternatively, when the involvement of cysteine
proteases other than calpains cannot be ruled out owing to a lack of inhibitor specificity, inhibitors specific for cysteine
cathepsins can be tested for their ability to suppress disorders that are ameliorated by nonspecific calpain inhibitors.
Specific inhibitors for cathepsins B, K, S and L are available (CA‑074, odanacatib, CLIK‑060 and CLIK-148,
respectively)247,248. Comparing the effects of these cathepsin inhibitors with those of calpain inhibitors such as ALLNal
and MDL28170 may help to identify the responsible protease (or proteases) for various phenomena. Specificallytargeting inhibitors by conjugating them with molecules with an affinity for particular sites or tissues — for example,
carnitine (muscle)127, taurine (neuron)214 or pregabalin (brain)215 — is another promising method.
At the molecular level, some differences in the substrate specificities of calpain-1 and calpain-2 have been recently
revealed98, and distinct biological functions of these calpains have also been reported150,257–260. Thus, differential
inhibitions of calpain-1 and calpain-2 may improve the efficacy of some calpain-targeted drugs. One of the peptidyl
α‑ketoamide derivatives shows more than 100‑fold selectivity for calpain-2 over calpain-1 (mCalp‑I; Supplementary
information S2 (table))261,262. Although a calpain-1‑specific inhibitor has not yet been found (PD151746 shows only
modest selectivity for calpain-1 over calpain-2, of approximately 20‑fold; see Supplementary information S2 (table)),the existence of mCalp‑I indicates that such inhibitors are worth seeking.

and calpain inhibitors can improve memory and synaptic function in mice overexpressing the amyloid precursor protein (APP), a model of AD109. This view was
supported by findings that CAST deficiency induces thehyperphosphorylation of tau, somatodendritic atrophy,
early lethality, augmented amyloid-β (Aβ) amyloidosis
and elevated neuroinflammation in APP-overexpressing
mice109. However, most of these phenotypes could not
be reproduced using a second-generation mouse modelof AD, which accumulates Aβ42 without overexpressing
APP; thus, the role for calpain in AD pathogenesis waschallenged20,110. A recent study has shown that over­expression of APP and presenilin in mice causes calpain
activation, indicating that preclinical studies should not
unduly rely on overexpression paradigms111. Nevertheless,
CAST deficiency accelerates Aβ amyloidosis and neuro­
inflammation in the second-generation mouse model,
indicating that the calpain–CAST system may regulate thefundamental pathological processes of AD20,110.
Calpain activity also appears to be an important
player in other neurodegenerative diseases. For example,
CAST overexpression reduces protein aggregation andsynaptic impairment in mouse models of Parkinson disease (PD)19. In addition, the calpain-dependent cleavageof TDP43, a 43 kDa heterogeneous nuclear ribonucleo­
protein that binds to the TAR DNA sequence and regulates transcription and RNA splicing, is an essential
contributor to amyotrophic lateral sclerosis (ALS) aetiology 15. Furthermore, CAST deficiency aggravates thepathology and symptoms of animal models of spino­
cerebellar ataxia type 3 (REF. 16).
Calpain inhibition may also be therapeutically beneficial in lissencephaly, a developmental brain disordercaused by defective neuronal migration14. Turnover of
one of the responsible gene products, LIS1, is regulated
by calpain proteolysis, and a heterozygous loss of LIS1
results in insufficient amounts of LIS1 protein, causing
defective intracellular microtubule network (homo­
zygous loss results in lethality)14. Administration of
calpain inhibitors to Lis1+/− mice (a model of lissencephaly) after disease onset significantly rescued defects inbrain functions related to motor behaviour and glucose
metabolism14,17. Calpain inhibitors tested in Lis1+/− mice
include small interfering RNA (siRNA) targeted against
Capns1, ALLNal (also known as calpain inhibitor I; an
inhibitor of calpain-1 and calpain-2 and cysteine cathepsins) and SNJ1945 (a cell-permeable second-generation
inhibitor of calpain-1 and calpain-2)14,17.

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Table 2 | Diseases involving calpains and their therapeutic strategies
DiseaseEffect of activity

Calpain-related
therapeutic candidates

Calpain-1 and -2 (human, mouse)

Aggravating or causative

Calpain inhibitors

Related calpain protein or
gene (source)

Refs

Disease with a primary cause other than calpains
Atherosclerosis

25

Brain ischaemia

Calpain-1 and -2 (human, mouse)

Aggravating or causative

Calpain inhibitors

24,44

Cardiovascular disorders

Calpain-1 and -2 (human, mouse)

Aggravating or causative

Calpain inhibitors

23,39,114,116,
117,119

Cataracts

Calpain-1 and -2 (human, mouse)

Aggravating or causative

Calpain inhibitors

92,134,136–139

Neurodegenerative disorders (e.g.
Parkinson disease, amyotrophic
lateral sclerosis, spinocerebellar
ataxia type 3 and lissencephaly)

Calpain-1 and -2 (human, mouse)

Aggravating or causative

Calpain inhibitors

14–17,19

Retinitis pigmentosa

Calpain-1 and -2 (human, mouse)

Aggravating or causative

Calpain inhibitors

Cancers

Calpain-1, -2, CAPN3 and CAPN9(human, mouse)

Preventive, aggravatingor causative

Calpain inhibitors and/or
gene therapy

Alzheimer disease

Calpain-1 and -2 (human, mouse)

May be aggravating or
causative

Potentially calpain
inhibitors

20,110Muscular dystrophies

Calpain-1 and -2 (human, mouse)

May be aggravating or
causative

Potentially calpain
inhibitors

130

Cardiac scar

Calpain-1 and -2 (human, mouse)

Preventive

Potentially gene therapy

120

Dilated cardiomyopathy

Calpain-1 and -2 (human, mouse)

Preventive

Potentially gene therapy

121

Fungal infection (opportunistic
infection)

PalB/Rim13 (fungus)

Aggravating or causative

Calpain inhibitors

181,182

Malaria

Calpain-1 and -2, Pf‑calpain(human*, mouse*, parasite)

Aggravating or causative

Calpain inhibitors

41,178Periodontitis

Tpr (bacteria)

Aggravating or causative

Calpain inhibitors

12

Trypanosomiasis and leishmaniasis(e.g. African sleeping sickness)

Calpain-1 and -2, ClpGM6(human*, mouse*, parasite)

Aggravating or causative

Calpain inhibitors

180

Schistosomiasis

Smp‑157500 (parasite)

Aggravating or causative

Vaccine (rSm‑p80)

10,225

CAPN5 (human, mouse)

Aggravating or causative

Calpain inhibitors

34,167141,142
29,85,86,145,
147–159

Disease model

Infectious disease

Calpainopathies
Autosomal dominant neovascularinflammatory vitreoretinopathy
Eosinophilic oesophagitis

CAPN14 (human, mouse)

Preventive

Potentially gene therapy

35,36

Gastric ulcer

CAPN8, CAPN9 (human, mouse)

Preventive

Potentially gene therapy

33

Limb-girdle muscular dystrophy
type 2A

CAPN3 (human, mouse)

Preventive

Potentially gene therapy

32

Spastic paraplegia 76

CAPN1 (human, mouse)

Preventive

Potentially gene therapy

48

Type 2 diabetes

CAPN10 (human, mouse)

Not definable

Unclear251,252

Pf, Plasmodium falciparum; rSm‑p80, recombinant Smp‑157500 (carboxy‑terminal 80 kDa fragment). *Calpains in host cells — that is, human or mouse — are used by
the parasite.

Brain ischaemia
Brain ischaemia is caused by various insults, including cerebral infarction, haemorrhage, vasospasm and,sometimes, cardiac infarction. Brain ischaemia results inneuronal glucose starvation, ATP depletion and a risein Ca2+ levels44. Transient cerebral ischaemia in gerbils
is accompanied by calpain activation, which occurs in
two phases: an immediate activation of calpain in hippo­
campal CA3 neurons followed by substantial calpain
activation in CA1 neurons approximately 7 days later 112.
This process results in an overall delay in cell death of

CA1 neurons, which can be blocked by administering
the experimental calpain inhibitor ALLNal24.
However, calpain is not easy to activate under physiological conditions. For example, almost lethal doses of
kainic acid are required to achieve the forced activationof brain calpain, even in Cast−/− mice105. The observation that calpain is not widely activated in the brain
supports the idea that if spatiotemporally restricted in
the brain for a short period, a calpain-specific inhibitor
would generate only minor side effects on physiologicalprocesses, at least in the experimental context.

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Cardiovascular disorders
One of the pathological mechanisms underlying many
acute cardiovascular disorders8,113, including ischaemia–
reperfusion and pressure-overload models, is thought toinvolve the calpain-mediated proteolysis of myocardial
proteins114,115. Accordingly, calpain inhibitors are able
to ameliorate symptoms of these disorders in animalmodels (TABLE 3). A protective effect of ALLNal, but notof a broad caspase inhibitor, on the myocardial injury
and mitochondrial dysfunction caused by ischaemia–­reperfusion revealed that calpain activation can result incell death independent of caspases116. More specifically,
mitochondrial calpain-1 was suggested to be involved in
cardiac injury 117; this injury could be prevented by thecalpain inhibitor MDL28170, a cell-penetrating dipeptidyl aldehyde inhibitor that also acts on cysteine cathepsins118. MDL28170 is also called calpain inhibitor III (seeSupplementary information S1,S2 (figure, table)).
Another calpain inhibitor, A-705253, a benzoylalanine-derived α‑ketoamide inhibitor with improved
water solubility, metabolic stability and cell permeability,
exhibited protective effects on heart functions and global
haemodynamics in a porcine myocardial ischaemia–
reperfusion model119. Results from mice in which calpain
activity was genetically inhibited by transgenic CAST
expression or Capns1 disruption also suggested that
calpain is an aggravating factor in the chronic cardiac
complications associated with type 1 diabetes or angiotensin II infusion23,39. Furthermore, the calpain inhibitors
ALLMal, calpeptin and BDA‑410 suppress atherosclerosis in Ldlr−/−, Apoe−/− and angiotensin II‑treated Ldlr−/−
mice by blocking the proteolysis of vascular endothelial
cadherin and/or spectrin25,26 (TABLE 3).
Although calpain inhibition appears to be a promising approach for the treatment of several cardiovasculardisorders, some adverse effects of calpain inhibition havebeen reported. For example, dilated cardiomyopathy
and impaired scar healing are observed in transgenic
CAST mice, in which endogenous calpain activity is
reduced59,120. In addition, cardiac-specific Capns1−/−
mice, although healthy under normal conditions, show
cardiac dysfunction under pressure overload121. Thesestudies suggest that calpain activation is required undersome pathological conditions to overcome cardiotoxicity.
One possible mechanism by which calpain protects
heart function is related to its role in membrane repair89,122.
Meanwhile, studies using human blood cells and mousemodels have indicated that calpain has opposing effects
on inflammation and immune processes depending on thecontext, such as its localization123. In addition, an upregulation of CAPN2 was associated with the effect of a potential
cardioprotective reagent, which is being considered for use
in combination chemotherapeutic drug therapy124. Further
clarification of the precise targets and timing of calpain
activity will help us to evaluate the balance between thepossible benefits and limitations of calpain inhibition.
Myopathies
In DMD, the activities of conventional calpains are
upregulated due to a loss of Ca2+ homeostasis2,113. Several
muscle proteins are substrates of calpains; thus, increased

calpain activity is thought to exacerbate symptoms. In
fact, studies using the dystrophin-deficient DMD mousemodel, mdx mice, demonstrated that the increased calpain activation in necrotic muscle fibres was corrected
in CAST overexpression in mdx mice, accompanied by
the amelioration of the dystrophic phenotype103,125. Thus,
proposed pharmacological approaches for ameliorating
DMD have long included calpain inhibition. For example, the ability of inhibitors such as E-64d and leupeptin to delay muscle degeneration has been extensively
studied45,126 (see below). Promising results in model
animals have led to further studies seeking to improvethe bioavailability of these inhibitors in skeletal muscle
tissues127.
More recent studies using mdx mice128 and a golden
retriever DMD model129, however, did not support thelong-standing view that the pharmacological inhibitionof calpains ameliorates DMD pathology. These studies
showed that a decrease in calpain activity does not necessarily improve muscle functions, and also warned thatchronic calpain inhibition by either inhibitor administration or CAST overexpression induces a compensatory upregulation of calpains. Thus, the outcomes ofsuch treatments or conditions need to be carefully andconsistently analysed130.
Meanwhile, α‑klotho, defects in which causes senescence, is specifically suppressed in the muscles of mdx
mice after the clinical onset of muscular dystrophy, andtransgenic α‑klotho expression rescues the muscle atrophy phenotype in these mice131. The α‑klotho protein
modulates Ca2+ homeostasis, and Kl−/− mice exhibit
overactivated calpain-1 and phenotypes reminiscent ofageing-related disorders. Such phenotypes include infertility, body weight loss, multiple organ atrophies, ectopic
calcification and bone mineral density reduction132.
These symptoms are ameliorated by the administrationof the calpain inhibitor BDA‑410 (REF. 133), implicating
a role for α‑klotho in regulating calpain activity (TABLE 3).
Downregulation of α‑klotho is also found in muscle
biopsies from patients with DMD131, suggesting that calpain inhibition might be more therapeutically effective if
combined with another treatment that compensates fora deficiency in α‑klotho function.

Ophthalmic diseases
Cataracts, a prominent age-related disease, result fromthe aggregation of crystallines, which is caused by oxidative damage and/or by over-proteolysis by calpains andother proteases31. Calpain-2 has a major role in humancataractogenesis by proteolysing the major lens proteins
α- and β-crystallins134, whereas variants of CAPN3, suchas Lp82, and CAPN10 are also involved, especially inrodent models135. In transgenic mice expressing K6W
mutant ubiquitin in the lens, the altered ubiquitin–
proteasome system causes calpain hyperactivation,
resulting in disease progression136. Thus, the development and application of calpain inhibitors for the treatment of cataracts has been an active topic in calpain
research. In vitro, a preventive effect of calpain inhibitors
against cataractogenesis in cultured rat lenses was first
demonstrated for E-64 (REF. 137), and later for SJA6017

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Table 3 | Selected in vitro and in vivo studies (since 2010) of calpain inhibition in disease
Inhibitor or vaccine

Disease/phenomenon

Model

Target*Effects

ALLNalCoxsackievirus
B3 infection andreplication

H9c2 cells

Calpains• ↓ Virus titre• ↓ Autophagy

11

Uterine implantation

Mice

Calpains(CAPN2)• ↓ Implantation

246

Lissencephaly

Lis1+/− mice

Calpains• No change in LIS1 cleavage• ↓ Spectrin-α cleavage• ↓ Hyperexcitability (spontaneous andminiature excitatory postsynaptic current)

267

ALLNal, PD150606

Retinitis pigmentosa

Royal College ofSurgeon’s rats

Calpains• ↓ Retinal cell apoptosis

268

ALLNal, calpeptin

Oestrogenmediated cancer
metastasis

Oestrogen andpure anti-oestrogen
fulvestrant (ICI 182780)-treated MCF‑7
cells

CAPN1

• ↓ Cell–Matrigel adhesion

269

Calpeptin

Parkinson disease

MPTP-induced acute
Parkinsonian mice

Calpains• ↓ Glial activation• ↓ T cell infiltration• ↓ Neuronal death• ↓ Gait deficit

270

Multiple sclerosis

EAE in Lewis rats

Calpains• ↓ Gliosis• ↓ Loss of myelin• ↓ Axonal damage• ↓ Inflammation and microgliosis in optic nerve

271,
272

Idiopathic
inflammatory
myopathies

IFNγ- or TNF-treated
rat L6 myoblasts

Calpains• ↓ MHC class I- and inflammation-related273

Idiopathic pulmonary
fibrosis

Bleomycin-induced
pulmonary fibrosis inmice

Calpains• ↓ Lung fibrosis• ↓ Bleomycin-induced transcriptional

274

MDL28170, calpeptin

Melanoma cell survival

Cisplatin-treated Me21
melanoma cells

Calpains• ↓ Activation of caspases 3 and 7• ↓ Cisplatin-induced apoptosis• ↑ Autophagy

160

MDL28170

Cardiacischaemia–reperfusion

Mice

CAPN1

• ↓ Spectrin or junctophilin 2 cleavage• ↓ Damage on mitochondrial function

117,
275

Chronic heart failure

Cardiomyocytes ofdogs of chronic heart
failureCalpains• ↓ Augmentation and altered kinetics of late276

Leishmaniasis

In vitro growth ofpromastigotes ofL. amazonensis

L. amazonensis
calpain‡• ↑ Apoptosis (cell cycle arrest and DNA

173

Chagas diseaseT. cruzi epimastigotes
infection in vitro

T. cruzi
calpain‡• ↓ Attachment to insect midgut• ↓ Differentiation• ↓ Viability

277

Pre-eclampsia

BeWo cells

Calpains• ↓ Apoptosis-inducing factor cleavage

Spinal cord injury

Rats with spinal cord
transection

Calpains• ↓ Cleavage of α‑subunit of voltage-gated Na

249

LTP

Rats

CAPN1 andCAPN2

• ↓ LTP• ↓ SCOP degradation (MDL28170, but not

261

MDL28170, mCalp‑I

Refs

transcription factors• ↓ Apoptosis

upregulation of CAPN1, CAPN2, IL‑6, TGFβ1,
angiopoietin 1 and collagen type I α1

Na+ current

fragmentation)278+

1.6 channel• ↓ Persistent inward Na+ current• ↓ Spasms

mCalp‑I)• ↓ PTEN degradation (mCalp‑I)

AK295, calpastatin
peptide (CAST)

Retinitis pigmentosa

C3H rd1/rd1 mice

Calpains• ↓ Photoreceptor cell death (AK295, short

term; CAST, short and long term)• ↑ Photoreceptor cell death (AK295, long term)

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Table 3 (cont.) | Selected in vitro and in vivo studies (since 2010) of calpain inhibition in disease
Inhibitor or vaccine

Disease/phenomenon

Model

Target*Effect

SNJ1945

Multiple sclerosis

EAE in mice

Calpains• ↓ Paralysis,• ↓ TH1 and TH17 cell inflammatory responses• ↓ Induction of calpain

22

Retinal ischaemia

Rats

Calpains• ↑ Electrophysiological function of inner retinal

280

Lissencephaly

Lis1+/− mice

Calpains• ↓ LIS1 cleavage• ↑ Corticogenesis,• ↑ Behavioural performance• ↑ Brain metabolism

17

Cardiacischaemia–reperfusion

Rats

Calpains• ↓ Spectrin-α and SERCA2A cleavage• ↑ Left ventricular function

281

Cortical impact
traumatic brain injury

Mice

Calpains• ↓ Spectrin-α cleavage

282

Machado–Joseph
diseaseLentiviral expressionof 72xGln‑ataxin 3 inmice

Calpains• ↓ Ataxin 3 cleavage• ↓ Cerebellar degeneration• ↓ Motor behavioural deficits

283

Ageing-related
syndromes

Kl−/− mice`

CAPN1• ↑ Reproductive ability• ↑ Body weight• ↓ Organ atrophy• ↓ Ectopic calcifications• ↓ Bone mineral density reduction• ↓ Pulmonary emphysema• ↓ Senile atrophy of skin133

Sickle cell disease

Hbbsingle/single SAD1 mice

CAPN1

• ↑ RBC morphology• ↓ RBC density• ↓ Hypoxia-induced RBC dehydration

220

Abdominal aortic
aneurysms andatherosclerosis

Hypercholesterolaemic CAPN1
Ldl−/− mice

• ↓ Spectrin‑α cleavage• ↓ Abdominal aortic width• ↓ Atherosclerotic lesions

26

CYLA

Retinal ischaemia

Rats

Calpains• ↑ Electrophysiological function of retina

218

A-705253(BSF 419961)

Alzheimer disease

NMDAR-mediatedneurodegeneration
and Aβ‑induced
synaptic deficits inmice

Calpains• ↓ Neuronal cell death• ↓ Caspase 3 activation• ↓ Deficits in synaptic transmission

284

Alzheimer disease

Mice harbouring
APP:K670M or
APP:M671L,
presenilin 1:M146V and
tau:P301L mutations

Calpains• ↓ Tau hyperphosphorylation• ↓ Proteolytic cleavage of CDK5 subunit p35

46

Alcoholism

Cue-induced
reinstatement of
alcohol-seeking
behaviour inpost-dependent
Wistar rats

Calpains• ↓ Cue-induced reinstatement of

285

Macrocyclic
aldehyde (CAT811)

Cataracts

Lambs with inherited
cortical cataracts

Calpains• ↓ Lens cytoskeletal protein cleavage• ↓ Cataract development

139

NH2-GRKKRRQRRR­
PPQPDALKSRTLRCOOH (Tat-μCL),
PD150606

Retinitis pigmentosa

Rats expressing
rhodopsin:S334ter

CAPN1• ↓ Retinal apoptosis

286

Dipeptidyl
α,β‑unsaturated ester

Malaria

P. falciparum
parasitaemia in humanerythrocytes or HeLa
cells

Possibly
Pf‑calpain• ↓ Parasite survival

287

BDA‑410

Refs

layers• ↓ Loss of cone‑ON bipolar and amacrine cells

to p25alcohol-seeking behaviour• ↓ Alcohol (but not saccharine)-deprivation
effects• No significant induction of NMDAR-mediatedside effects (psychostimulant, cognitionimpairing psychotomimetic effects)

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Table 3 (cont.) | Selected in vitro and in vivo studies (since 2010) of calpain inhibition in disease
Inhibitor or vaccine

Disease/phenomenon

Model

Target*Effect

Refs

Hypervalentorganotellurium
compound (RF19)

Malaria

P. falciparum
parasitaemia in humanerythrocytes

Possibly
Pf‑calpain• ↓ Parasite survival

219

rSm‑p80(recombinant
protein)Schistosomiasis

Baboon or hamster

Smp‑157500(S. mansoni
calpain)• ↓ Adult worms and eggs in tissues (hamster)• ↓ Egg excretion in faeces and urine (baboon)• ↑ Protective immune response

10,
225

Aβ, amyloid-β; APP, amyloid precursor protein; CDK5, cyclin-dependent kinase 5; EAE, experimental autoimmune encephalomyelitis; IFN, interferon; IL, interleukin;
L. amazonensis, Leishmania amazonensis; LTP, long-term potentiation; MHC, major histocompatibility complex; MPTP, 1‑methyl‑4‑phenyl‑1,2,3,6‑tetrahydropyridine;
NMDAR, N-methyl-D-aspartate receptor; P. falciparum, Plasmodium falciparum; PTEN, phosphatase and tensin homologue; RBC, red blood cell; S. mansoni;
Schistosoma mansoni; SCOP, suprachiasmatic nucleus circadian oscillatory protein; SERCA2A, sarcoplasmic reticulum Ca2+ ATPase; T. cruzi, Trypanosoma cruzi; TGF,
transforming growth factor; TH, T helper; TNF, tumour necrosis factor. *No specific calpain was targeted in the study unless specified. ‡Involvement of other cysteine
peptidases has not been excluded.

(REF. 92), a more potent calpain inhibitor with good cell

penetrability. Recently, a more specific macrocyclic inhib‑
itor, CAT811 (ointment form), was tested on a sheep
model of heritable cataract development; the inhibitor
successfully slowed the development of the disease138,139(BOX 1; TABLE 3; Supplementary information S1 (figure)).
Calpain is also a therapeutic target for retinitis pigmentosa, which is caused by defects primarily in rhodopsinsbut also in various other genes, including those encoding
carbonic anhydrase, pre-mRNA processing factors andphosphodiesterases140 (TABLE 3). Retinitis pigmentosa ischaracterized by photoreceptor cell death, which resultsfrom calpain-mediated apoptosis induction141, increased
lysosomal membrane permeability 142 and/or downregulated heat shock protein 70 (HSP70)143. Thus, combining
calpain inhibitors with inhibitors of cathepsin and caspase,as well as HSP70 inducers, could be an effective strategy
for relieving the symptoms of retinitis pigmentosa.

Macrocyclic inhibitor
Macrocyclic structures
introduced into linear peptides
or compounds often improve
potency by providing
well-defined conformations,such as α‑helices and β‑strands
in the case of peptides, thereby
facilitating interactions with
their targets, which include
proteases. This strategy has
been used to develop
improved calpain inhibitors.

CancerThe calpain–CAST system has demonstrated opposing roles in cancer 30. In many cases, the upregulation of
CAPN1, CAPN2 and/or CAPNS1 is observed, whereas
CAST is increased in others27,144–146. Activation of calpain-1 and calpain-2, and the proteolytic products of theirsubstrates, have critical roles in cancer cell survival. For
example, MYC-nick, a calpain-mediated cleavage product of the MYC proto-oncoprotein, promotes cytoskeletal
remodelling, is upregulated in cancer cells and facilitatescell growth under hypoxia and nutrient deprivation, leading to malignancy 85,86. Calpain–CAST is also involvedin pathological angiogenesis, which is often observed intumours. This angiogenesis is promoted by a loss of CAST,
which amplifies the activity of calpain-2 (REF. 147). In addition, an accelerated calpain-mediated cleavage of receptors,
such as the androgen receptor 148 and human epidermal
growth factor receptor HER2 (also known as ERBB2)149,
contributes to cellular resistance to anticancer therapies.
Calpain-1 and calpain-2 also regulate cellular machineries
for drug efflux and hence reduce the efficacy of antitumour
therapeutics such as tanespimycin, an HSP90 inhibitor
derived from the antibiotic geldanamycin29.
Recently, calpain-1 activity was shown to be importantin the treatment for myelodysplastic syndrome (MDS)150.
MDS is a haematopoietic stem cell disorder characterized

by ineffective haematopoiesis and a tendency for acute
myeloid leukaemia progression. Lenalidomide, a synthetic glutamic-acid-derived immunomodulatory drug,
is used to treat MDS as well as multiple myeloma151. The
sensitivity of myeloid cells to lenalidomide is dependent
on calpain-1 but not calpain-2 activity, and suppressionof CAST increases the susceptibility of MDS to lenalidomide150. These results indicate that in the treatment
of MDS and possibly multiple myeloma, sufficient calpain-1 activity in the target myeloid cells is required for
malignant cells to respond to treatment.
Unexpectedly, the unconventional CAPN3 (alsoknown as p94) and CAPN9 (also known as nCL-4) havealso been pathologically implicated in cancers. For example, CAPN3 is highly expressed in melanoma cell lines152
and is downregulated in response to interferon-γ treatment 153. CAPN3 is also found in bovine bladders withurothelial tumours154. Conversely, the CAPN3 isoforms
hMp84 and hMp78 are upregulated in human melanoma
cell lines treated with cisplatin to induce apoptosis, anddownregulated in biopsies from human malignant melanocytic lesions144. Consistent with these observations,overexpressing hMp84, but not inactive hMp84:C42S, inmelanoma results in cell death155.
CAPN8 (also known as nCL-2) and CAPN9 are predominantly expressed in the gastrointestinal tract, andCAPN9 but not CAPN8 is suggested to be involved in
the suppression of tumorigenesis156–158. Recently, downregulation of human CAPN9, but not CAPN8, was shownto correlate with unfavourable prognosis in patients withgastric cancer 159. An expression study using stable humangastric cancer cell lines (MGC80‑3 and MKN‑45) showedthat CAPN9 but not CAPN8 induced G1 cell cycle arrest
and caspase-mediated apoptosis159.
Other studies have suggested that calpain is required for
apoptosis induced by the anticancer drug cisplatin in various cancer cell models144,160, and that calpain inhibition isboth beneficial and detrimental depending on the stage oftumour progression145. Thus, further studies are required
to clarify whether calpains can both promote and suppress
tumour growth and metastasis in different settings. Moresystematic studies examining, for example, whether the
involvement of calpains depends on the cell type and/or
calpain species, should clarify whether calpain-targeted
strategies would be beneficial in cancer therapies.

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Calpainopathies
LGMD2A, the first calpainopathy. An importantfunction of calpains was confirmed when CAPN3 was
identified as the responsible agent for LGMD2A32,93,161.
Prompted by this groundbreaking discovery, the term
calpainopathy was explicitly defined as a disease condition that results from mutations in calpain genes. CAPN3
is predominantly expressed in skeletal muscle and was thefirst non-ubiquitous member of the calpain superfamily
to be reported60. LGMDs are characterized by their selective effect on the proximal muscles of limb girdles162 (seealso the Calpain 3 page of the Leiden Muscular Dystrophy
website; see Further information). Worldwide, LGMD2A,
an autosomal recessive LGMD, is the most frequent formof LGMD, and the rate of LGMD2A occurrence in someregions is much higher than average162.
In LGMD2A, CAPN3 is devoid of protease function93.
This finding is in stark contrast to the general conceptthat the pathology of muscular dystrophies is aggravated by a secondary overactivation of conventional calpains130. Moreover, studies using various mouse models
of LGMD2A have revealed that CAPN3 also has a role asa regulatory component for Ca2+ release from sarcoplasmic reticulum in muscle cells in a manner independentof its protease activity 163,164. Therefore, inhibiting CAPN3
would not be effective for LGMD2A and in fact could be
detrimental (for an exception, see below).
Accordingly, the objectives of CAPN3‑targeted
therapy for LGMD2A are to restore or compensate forthe loss of CAPN3 function53. To achieve these goals,
essential questions that remain to be answered include
how CAPN3 functions both as a protease and as a nonproteolytic modulator in muscle cells, what the in vivo
targets of CAPN3 activity are, and in which biologicalpathways CAPN3 plays a part.

Neglected tropical diseases
Among various parasitic andinfectious diseases, 17
diseases have been recognizedby the World HealthOrganization as targets forwhich control would promote
an exodus from poverty
somewhere in the world.

Other calpainopathies. CAPN5 is responsible for autosomal dominant neovascular inflammatory vitreoret­inopathy (ADNIV)34,71. CAPN5 is expressed in mosttissues, especially in the central nervous system165,166.
So far, R243L, L244P and K250N have been identified
as ADNIV-causative CAPN5 mutations. Among these,
R243L appears to be hyperactive, and transgenic miceoverexpressing CAPN5:R243L show an ADNIV-likephenotype167, whereas Capn5−/− mice exhibit no apparent phenotype165. Therefore, inhibiting CAPN5 (alsoknown as hTRA3) in the retina is a possible therapeutic strategy for ADNIV; however, whether the Ca2+dependent proteolytic activity of CAPN5 is similar to
those of conventional calpains needs to be explored.
Alternatively, a mutant CAPN5‑specific siRNA may beconsidered as a therapeutic approach.
CAPN14 has been identified as a genomic locus thatis specifically associated with another calpainopathy, theallergic disorder eosinophilic oesophagitis35,36. CAPN14
is predominately expressed in the oesophagus and isupregulated in eosinophilic oesophagitis or by IL‑13
stimulation35. Intriguingly, an eosinophilic oesophagitisassociated risk single-nucleotide polymorphism (SNP)in CAPN14 is intronic and decreases the expression
level of CAPN14. The characterization of the proteaseactivity of CAPN14 and its possible substrates suggeststhat downregulation of CAPN14 compromises the cellularresponses to IL‑13 signals, whereas excess CAPN14 activity impairs epithelial barrier function168. The restorationof CAPN14 may therefore represent a logical therapeuticstrategy, but its potential cytotoxicity must be monitored.
Intriguingly, although the human CAPN14 gene is localized to a genomic region that is syntenically conservedin mice and rats, mouse or rat Capn14 cannot be found.
This finding suggests that another calpain species in somerodents assumes the functions of CAPN14 and/or thatthe calpain-related aspect of the eosinophilic oesophagitis
pathology does not present in these rodents.
More recently, another calpainopathy was reported:
spastic paraplegia 76, a neurological disorder linked
to CAPN1 (REF. 48). Pathogenic mutations in CAPN1
and other experimental evidence indicate that spastic
paraplegia 76 is caused by a loss of calpain-1 function.
Although no gross neurological abnormality is apparent
in the constitutive Capn1−/− mouse, calpain-1 is known tohave a neuroprotective role and to contribute to synaptic
plasticity 18,169. In addition, missense mutations in CAPN1
are associated with spinocerebellar ataxia in dogs170 andhumans171. Taking this evidence together, it is strongly
anticipated that calpain-1 will be a target not only forinhibition but also for genetic restoration therapeuticstrategies.
Finally, with regard to additional potential calpainopathies, functional effects of SNPs in CAPN8 and CAPN9
merit attention. CAPN8 and CAPN9 are expressed in thegastrointestinal tract, especially in the mucus-secreting
cells of the stomach, where they function as a hetero­dimer in complex with each other (called calpain-8/9
or G‑calpain (G for gastric))33. Capn8−/−, Capn9−/− andCapn8C105S/C105S mice are significantly more susceptible
to gastric ulcers induced by ethanol stress than wild-type
mice33. Importantly, several SNPs that inactivate CAPN8
or CAPN9 exist, suggesting that a susceptibility to gastriculcers can be predicted by these SNPs. Therefore, strategies that compensate for and/or activate calpain-8/9,
depending on the effect of the SNP, would be logicaldirections for treatment.

Infectious diseases
Parasitic diseases. Calpains expressed in parasites play
crucial parts in their pathogenicity; thus, calpains represent promising anti-disease targets. Notably, calpains
are involved in the pathogenicity of trypanosomiasis172,
leishmaniasis172,173 and schistosomiasis174, which areamong the neglected tropical diseases recognized by theWorld Health Organization175.
Malaria caused by Plasmodium falciparum is one of
the most serious parasitic diseases176. P. falciparum uses
aspartyl and cysteine proteases to degrade host haemoglobins and to survive as a parasite177, and Pf‑calpain isessential for the life cycle of the parasite in cells178, suggesting that these proteases are promising drug targets.
Although host calpain-1 is reported to be required for theefficient egress of P. falciparum41, the invasion and growthof parasites in erythrocytes from wild-type and Capn1−/−
mice show no significant difference179.

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Table 4 | Selected calpain-related therapeutic agents
Compound(alternative names)

Company or instituteDiseasePhase

Details

Refs

ABT‑957

AbbVieAlzheimer disease

Phase I,
terminatedRandomized, multiple-dose-escalation safety,
tolerability and pharmacokinetics study288

ABT‑957

AbbVieAlzheimer disease

Phase I,
terminatedRandomized, multiple-dose-escalation safety
and efficacy study

289

Olesoxime

Trophos

Relapsing-remitting Phase I,
multiple sclerosis
completed

Randomized, single-dose safety study

290

Olesoxime

F. Hoffmann‑La Roche

Spinal muscularatrophyOlesoxime

Trophos

Amyotrophic lateral Phase II/III,sclerosis
completed

Multicentre, open-label safety extension study

Cyclosporine A

Edward Hall, University of
KentuckyTraumatic brain
injuryPhase I/II, in
progress

Randomized, pharmacokinetics andpharmacodynamics study; evaluated bycalpain-mediated cytoskeletal breakdown
products

E-64d (EST, Estate,loxistatin andrexostatine)

Taisho Pharmaceutical

Muscular dystrophy

Phase III,
Effective for protease inhibition to delay
discontinued muscle protein degradation and diseaseprogression45

AK‑295 (CX295)

Alkermes• Stroke• Cataracts

Preclinical,
Systemic inhibition of calpain to suppress side
discontinued effects of cancer therapy on sensory neurons

295

C-101 (myodur and
CLA)

CepTorMuscular dystrophy

Preclinical,
Increased myofibre diameter in mdx mice anddiscontinued low toxicity for rats

127

CYLA

The State University of
New York• Multiple sclerosis• Retinal ischaemia

Preclinical

Capable of crossing the blood–brain barrier
through taurine transporter and effective forretinal ischaemia-associated lesions

217,218

C-201 (neurodur and
CLA)

CepTor• EAE• Acoustic trauma

Preclinical

Aldehyde form of CYLA; effective for slowing
EAE progression in mice and treating acoustic
trauma in chinchillas

214

CEP‑3453

University of Pennsylvania, Ischaemic stroke
Teva

Preclinical

Neuroprotective 22 h post-ischaemia
treatment in a rat model

296

CEP‑4143

Cephalon

Spinal cord injuries

Preclinical,
Pre-injury treatment exhibited
discontinued neuroprotection in rat model

297

Calpeptin (IPSI‑001)

Medical University ofSouth Carolina

Multiple sclerosis

Preclinical

Reduction of demyelination and axonal
damage to treat multiple sclerosis-associatedoptic neuritis

272

Calpeptin (IPSI‑001)

Washington University
School of Medicine

Wolfram syndrome

Preclinical

One of disease-responsible gene products,
WFS2, downregulates CAPNS1 via theubiquitin–proteasome system

298

A-705239(BSF 409425)

Abbott• Acute myocardial
infarction• Cerebrovasculardiseases

Preclinical

Preserved respiratory functions ofmitochondria from the heart challenged byischaemia–reperfusion

199,200

A-705253 (CAL 9961
and BSF 419961)

Christian-Albrechts
University of Kiel

Acute myocardial
infarction

PreclinicalPre-infarction administration inhibited calpain
and cardiac hypertrophy299

Ala‑1.0 (leupeptin
linked to pregabalin)City University of
New York, Instituteof Basic Researchin Developmental
Disabilities, The State
University of New York• Stroke• Alzheimer disease• Muscular
dystrophy

PreclinicalIntraperitoneal administration immediately
after controlled cortical impact decreased
neurodegeneration in a rat model216

rAAV2/1‑CAPN3

French National Center
for Scientific Research(CNRS)

Muscular dystrophy

PreclinicalIntramuscular delivery of CAPN3 genecorrected dystrophic features of LGMD2A
model mice300

• Sm‑p80‑pcDNA3• Sm‑p80‑VR1020

Texas Tech University
Health Sciences Center

Schistosomiasis

PreclinicalLongevity of production of Sm‑p80-specificantibodies (1–8 years) was demonstrated

226,301

rSm‑p80

Texas Tech University
Health Sciences Center

Schistosomiasis

PreclinicalEffect of vaccination to acute and chronic
infection was shown

Phase II/III, in Single-dose safety, tolerability and efficacy
progressstudy

291
292,293
294

225

EAE, experimental autoimmune encephalomyelitis; LGMD2A, limb-girdle muscular dystrophy type 2A.

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Another parasite spread by insects is Trypanosoma,
which causes African sleeping sickness (Trypanosoma
brucei transmitted by Glossina spp. (tsetse fly)),
Chagas disease (Trypanosoma cruzi transmitted by
Reduviidae spp. (assassin fly)), kala-azar and Oriental
sore (Leishmania donovani and Leishmania major transmitted by Phlebotominae spp. (sand fly)), as well as otherdiseases172. Surprisingly, these parasites have 18–27
calpain genes42, one of which, ClpGM6, is involved in themorphology determination of T. brucei 180. ClpGM6 isan 820 kDa protein containing three copies of the CysPc
and CBSW domains, and >70 repeats of the GM6 motif(a 68 amino acid residue unit) (FIG. 1). It is still unknown
whether trypanosomal calpains function as proteases
because most of them lack the conserved active site
cysteine residue42.
The blood flukes Schistosoma mansoni, Schistosoma
japonicum and Schistosoma haematobium are transmitted by Planorbidae spp. (planorbid or ramshorn
snails) and cause schistosomiasis, which can include
hepatosplenic inflammation, liver fibrosis and bladdercancer 174. S. mansoni harbours seven genes that encode
calpains, four of which are classical calpains and one is a
CAPN7 homologue. At least one of the classical calpains,
Smp‑157500 (FIG. 1), may be essential for the patho­genicityof this parasite given that it is an effective target for vaccines10 (TABLES 3,4 and see below). The physiological
functions of these calpains, however, are still elusive50.

Among the few bacterial calpains52, Tpr of Porphy­romonas gingivalis, which causes periodontitis, isrequired for the survival and infection ability of the bacteria, and was shown to be a Ca2+-dependent cysteine
protease with both autolytic and substrate (for example,
fibrinogen) proteolysing activities12.

Strategies for therapeutics
As discussed above, there are three types of calpain-related
human disorders: those exacerbated by human calpain
activities (type 1); those caused by pathogenic microorganisms that use the host’s and/or their own calpains for infection and survival (type 2); and those caused by calpain genedeficiencies (type 3). For most of the type 1 and some of thetype 2 disorders, inhibitors for the conventional calpains are
the first therapeutic choice. Some microorganisms in type 2
disorders can infect or survive using their own calpains,which may therefore represent ideal specific targets. For type
3 disorders with defective calpains, gene therapy to restore
calpain activity should be considered as a potential therapeutic approach. In addition, some type 3 disorders resultin hyperactivation of calpains due to a gain‑of‑function
mutation167, for which the inhibition or reduction of calpain
activity would be a logical therapeutic strategy.

Inhibiting conventional calpain activities
First-generation calpain inhibitors include leupeptin and
E-64, originating from actinomycete and fungus, respectively, and their derivatives. These inhibitors exhibit litFungal and bacterial infections. Of the 449 whole-­ tle specificity for calpains and show broad inhibitory
genome-sequenced fungus genera, 431 have one or more activity against not only clan CA proteases118 but also
calpain-encoding genes; important exceptions include matrix metalloproteinase 2 (REF. 185) (BOX 1; TABLE 3;
Schizosaccharomyces, Encephalitozoon and Pneumocystis Supplementary information S1,S2 (figure, table)).
(see MycoCosm of the US Department of Energy’s Joint Nevertheless, leupeptin and its modified versions have
Genome Institute Genome Portal; Further information). been studied extensively and evaluated in pilot clinical
Candidiasis, cryptococcosis, aspergillosis, coccidioido- trials186. One of these products, C-101 (also known as
mycosis and trichophytia are caused by infection with myodur; see below), although discontinued as a clinicalthe fungi or yeasts Candida spp., Cryptococcus spp., candidate, represents an important approach to effecAspergillus spp., Coccidioides spp. and Trichophyton spp., tively deliver a drug to muscle cells by taking advanrespectively, of various human tissues, such as the lung, tage of a receptor–ligand interaction 127 (see below)
mouth and skin43. These infections cause serious prob- (Supplementary information S1 (figure)). Meanwhile,lems, especially in immunocompromised individuals, E-64d was shown to prolong the lifespan of a dystrophic
such as HIV-infected or organ transplant patients.
hamster, UM‑X7, and was used in clinical trials up to
To infect human tissues, the pathogens described phase III in the 1980s45. Unfortunately, the results wereabove adapt to the environmental pH by a mechanism inconclusive, and the trials were discontinued in 1992
that uses their own calpains, PalB/Rim13 (REFS 181,182). (REF. 187). Several attempts to improve the specificity of
RIM13 is the only Saccharomyces cerevisiae gene that these molecules resulted in second-generation inhibiencodes a calpain183, and palB is one of the calpain genes tors such as SJA6017 (REF. 92) and PD150606 (REF. 76).
of Aspergillus nidulans 184; they are both orthologues of However, these agents were still not sufficiently specifichuman CAPN7. The involvement of Rim13 and PalB in to distinguish calpains from other proteases. Althoughalkaline adaptation signalling was discovered in A. nid‑ endogenous CAST is currently the only absolutely speulans and S. cerevisiae, followed by elucidation of the cific inhibitor for classical calpains, strategies to improvedetailed process54. A pH sensor (consisting of Rim21/ inhibition are emerging (BOX 1).
Dfg16/PalH (7 spanners), Rim8/PalF (arrestin-like) andIndeed, advances in structural biology have enaRim9/PalI (chaperone)) transduces an alkaline signal bled logical structure design, which has led to a group
to a proteolytic complex with the aid of ESCRT (endo- of promising third-generation inhibitors with fixedsomal sorting complex required for transport)-I, II and secondary structures. Although proteases are known
III. In this process, Rim20/PalA and Ygr122w/PalC are to generally recognize β-strands188, most of the smallinduced to act as a scaffold for the proteolytic activation molecule protease inhibitors are conformationally flexof Rim101/PacC (transcription factor) by Rim13/PalB54. ible. This flexibility induces cooperative effects between
Thus, this signalling is called the Rim101 pathway.
the protease and the inhibitor (so‑called induced fit 189),
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Intrinsically unstructured
proteinA protein that does notpossess a fixed or stable 3D
structure (also called an‘intrinsically disordered
protein’). Some of these
proteins remain unstructured
even in their functional state,
whereas others adopt a fixed
structure after binding toanother protein. For example,
calpastatin has tandemly
repeated calpain inhibitory
sequences, neither of whichassumes a defined structure
unless calpastatin is bound to
calpain.

resulting in unexpected enzyme–inhibitor interactions
at adjacent or even remote locations from the active siteand, therefore, a loss of inhibitory specificity. This effectcan be avoided by restricting the secondary structureof the inhibitor molecule. Among several attempts toachieve this goal, stable β‑strands were achieved by themacrocyclization of inhibitor peptides138,190,191.
Notably, although CAST is an intrinsically unstructured
protein, the 3D structure of a calpain-2–CAST complex
shows that α‑helix and β‑turn structures in CAST subdomain B induced by its binding to the active site of calpain-2 have essential roles in its specific inhibition. Thus,
peptides made to mimic these structures by crosslinkers192 or by cyclization188 are inherently specific to calpains (with inhibition constant (Ki) values of 10–20 μM)(Supplementary information S1 (figure)).
In addition, an alternative approach is provided by acalpain-derived inhibitory peptide for mitochondrial calpain-1 that specifically blocks calpains193. Mitochondrial
calpain-1 is associated with the molecular chaperone
ERp57 via the CBSW domain of CAPN1 (REF. 194).
Because inhibiting ERp57 destabilizes mitochondrial
calpain-1 (REF. 194), synthetic peptides were screened fortheir ability to competitively inhibit the ERp57–CBSW
interaction. This screen identified PDALKSRTLR, anoligopeptide corresponding to a linker region between
the PC2 and CBSW domains of CAPN1 that inhibited
mitochondrial but not cytosolic calpain-1 (medianinhibitory concentration (IC50) of 112 nM)194. A formof this peptide N‑terminally conjugated with the cell-­
penetrating HIV‑1 Tat sequence (GRKKRRQRRRPPQ)
prevented photoreceptor cell death in retinal dystrophic
rats (TABLE 3), with no inhibition of cathepsin L, papain
or proteasomes194. This strategy is ideal in its specificity,and may be applicable to other calpains: for example,
for the development of a peptide that interferes with the
PEF(L) and PEF(S) interaction of conventional calpains.
As described above, the development of allostericinhibitors of calpains is another important area for
improving specificity. For this endeavour, elucidation of
the precise inhibitory mechanisms of α‑mercaptoacrylicacid derivatives, such as PD150606, is urgently required.
Intriguingly, the dimerization of PD150606 and its
derivatives via disulfide formation significantly increases
their calpain inhibitory activity (for example, the IC50
values of PD150606 and its dimer are 5.0 μM and 7.5 nM,
respectively)195. The dimerized molecules bind to the
PEF domain similarly to PD150606 but more stably 195,
although their inhibitory mechanisms are unclear. Thesestudies have opened up a new direction for calpain-­specific inhibitor development, in which the inhibitors
are directed to regions other than the active site.
As a promising example, a novel allosteric site and its
small-molecule inhibitor, NSC13345, for cathepsin K, acysteine cathepsin with 3D structural similarity to thecalpain CysPc domain, were discovered by computational methods196. NSC13345 inhibits cathepsin K bybinding to a relatively flat side surface of the β‑strand-richregion that harbours the active site histidine and asparagine residues, corresponding to the PC2 domainof calpains196. Therefore, similar methods should beapplicable to finding calpain-specific allosteric sites andtheir docking molecules. Further information about the
recent progress on calpain inhibitors can be found inother detailed and comprehensive reviews3,197,198.
Preclinical and clinical agents in development. Calpain
inhibitors are continuing to be developed therapeutically,and some of them are currently being tested in clinical
trials (TABLE 4). Two structurally related α-ketoamide calpain inhibitors, A-705239 (also known as BSF 409425)
and A-705253, show promise because of their improved
water solubility, cell permeability and metabolic stability
over other inhibitors, although they have some limitations with regard to specificity (Supplementary information S1,S2 (figure, table))199. Administering A-705239
after an induced traumatic brain injury in rats rescued
brain cells, proving the biological efficacy of the drug 199.
In another disease model, acute myocardial infarction
induced by ischaemia–reperfusion in a rabbit heart, theinfarct size was reduced and the respiratory functionof mitochondria was preserved when A-705239 wasincluded throughout the procedure200. An improved
derivative of A-705239 developed by AbbVie, ABT‑957,
had been in the first sets of clinical trials as a treatment forcognitive disorders until recently 198,201–203 (TABLE 4). The
exact structure of ABT‑957 has not yet been disclosed.
A neuroprotective cholesterol derivative, olesoxime(Supplementary information S1 (figure)), which has been
subjected to clinical trials as a therapeutic reagent for
motor neuron diseases such as ALS204, spinal muscularatrophy (SMA)205,206 and relapsing-remitting multiple sclerosis207, was recently shown to suppress calpain activity ina rat model of Huntington disease208,209. The precise modeof action of olesoxime is currently elusive, but as it binds
to outer mitochondrial membrane proteins and inhibits
the efflux of apoptotic factors under neurotoxic or cytotoxic conditions in vitro210, calpains are probably not its
direct target. The safety and suitability of olesoxime fororal delivery have been demonstrated in clinical trials206,211(TABLE 4). A beneficial clinical outcome, such as a retardation of disease progression, was observed in a SMA trial
focusing on the early phase of disease onset205, but not in
an ALS trial assessing survival at the end stage of the disease211. These results suggest that the neuroprotective effectof olesoxime depends on the timing of its administration
during disease progression. Although the calpain activity
in olesoxime-treated neurodegenerative diseases otherthan Huntington disease awaits investigation, it is possiblethat one of the main neuroprotective actions of olesoxime
depends on calpain suppression. Notably, survival of motor
neuron (SMN) protein, a gene product responsible for
SMA, is a calpain substrate212, and calpain upregulation has
been reported in an ALS mouse model213, suggesting that
other calpain inhibitors may also be effective for treatingthese diseases as well as Huntington disease.
In parallel with the efforts to refine the core structure of calpain inhibitors, the covalent attachment ofa tag motif to an inhibitor molecule that causes it toaccumulate in a region of interest, such as muscle cells,
has been examined127,214–216. Among these compounds,
C-101 is a modified leupeptin linked to carnitine, which

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is efficiently targeted to skeletal muscle tissue, where thecarnitine receptor OCTN2 (also known as SLC22A5) isexpressed127. At the preclinical level, C-101 increased
the fibre diameter in the skeletal muscle of mdx mice,indicating its promise as a therapeutic reagent for muscular dystrophies127. However, the preclinical trial forthis product was discontinued, and other variants thathave been examined at the preclinical level await further
evaluation. These inhibitors include C-201 (also known
as neurodur)214, GABAdur 215 and Ala‑1.0 (REF. 216),
which are attached to taurine or the anti-epileptic drug
pregabalin and are designed to elicit neuroprotection
by limiting calpain activation (Supplementary information S1 (figure)). CYLA is a diethyl acetal of C-201 that isconverted to an active form after undergoing hydrolysis
in vivo. Delivery of CYLA to the brain and prevention ofaxon injury was demonstrated in a mouse model of multiple sclerosis217. CYLA is also reported to prevent retinal
cell degeneration in a rat model of retinal ischaemia218.

Targeting calpain pathways in infectious diseases
Malaria and sickle cell disease. As the malaria-causing
Plasmodium parasite requires proteases, including
Pf‑calpain, for its survival, these proteases represent
promising drug targets. Conventional calpain inhibitors
also inhibit Pf‑calpain: ALLNal and ALLMal suppress
the erythrocyte invasion of P. falciparum40, and BDA‑410
blocks parasite growth in vitro and in vivo9. In addition,
hypervalent organotellurium compounds inhibit thePf‑calpain-like activity 219 (TABLE 3). These potential drugcandidates should be tested for their specificity using
recombinant Pf-calpain70.
Sickle cell disease (SCD) is caused by pathogenic
mutations of the β‑globin gene (HBB) and is accompanied by malaria resistance. Dense sickle cells are a hallmark of human SCD and show reduced levels of CAST220.
Notably, the oral administration of BDA‑410 in a mousemodel of SCD (SAD mice) ameliorates sickle cell density and hypoxia-induced erythrocyte dehydration220.
The proposed molecular mechanisms of sickle cell deficiency include the perturbation of PRX2 (also known
as calpromotin), which protects against oxidative stress,
and the upregulation of a Ca2+-activated K+ channel(Gardos channel) by overactivated calpain-1 (REF. 220).
Consistent with this scenario, Gardos channel activity issuppressed in Capn1−/− mouse erythrocytes221. However,
the Capn1−/− mouse erythrocytes become deformed upon
Ca2+-ionophore-induced echinocyte formation221. Thus,
further investigations of the effects of calpain-1 inhibition
on erythrocytes need to be conducted before applying
calpain inhibitors to treat SCD.
Trypanosomiasis and leishmaniasis. MDL28170 shows
trypanocidal effects without significant toxicity to thehost cells173 (TABLE 3). Treating Leishmania amazonensis
promastigotes with 30 μM (double the IC50 dose) of
MDL28170 efficiently suppresses their growth and viability, and induces an apoptosis-like cell morphology
accompanied by cell cycle arrest and DNA fragmentation173. ALLNal, however, suppresses the apoptosis-likecell death of L. donovani induced by miltefosine (anothertrypanocidal agent), and E-64 has no effect 222. Thesestudies collectively suggest that the target of MDL28170
is unlikely to be calpain activity, but that Trypanosomal
calpain-like molecules, such as CAP5.5 (TbCALP1;
FIG. 1), that lack protease activity may act as cytoskeletal
modulators180,223. Although there is evidence to suggestthat trypanosomal calpains would be good drug targets,
inhibitors such as MDL28170 also act on host calpains,and detailed studies are needed to determine how thepseudo-proteolytic trypanosomal calpains function andhow calpain inhibitors act against them.
Schistosomiasis. There is currently no vaccine for schistosomiasis for human use. However, one of the leading
candidate target molecules for a schistosomiasis vaccine
is Sm‑p80, a C‑terminal portion of the S. mansoni calpain Smp‑157500 (FIG. 1). Smp‑157500 is exposed on themembrane surface and has an important role in the surface membrane renewal and recycling of the parasite toevade the host immune response10,224. Although the precise
function of Smp‑157500 is currently elusive, baboon vaccination data for Sm‑p80 are promising 10,225 (TABLES 3,4).
Baboons chronically infected with S. mansoni were treatedwith a recombinant Sm‑p80 protein (rSm‑p80) or an
Sm‑p80‑expression DNA vector plasmid along with adjuvants (Toll-like receptor 4 agonist-based glucopyranosyl
lipid (GLA‑SE) or aluminium hydroxide (alum))10. Among
several combinations, rSm‑p80 plus GLA‑SE was the mosteffective, resulting in the production of immunoglobulin
A (IgA) in addition to IgG and IgM, a 36% reduction in
the number of worms, and 54% and 33% reductionsin the amounts of tissue and faecal eggs, respectively10. The
same strategy was also effective in baboons and hamsters
infected with S. haematobium, the Sm‑p80 amino acidsequence of which is 95% identical to that of S. mansoni 225.
Surprisingly, the elicited Sm‑p80‑specific IgG in vaccinatedbaboons was still detected 5–8 years after immunization226.
These studies support the testing of an Sm‑p80 vaccine inhuman clinical trials.
Diseases caused by fungi, yeasts and bacteria. Inhibitors
specific for calpains in fungi, yeast and bacteria are promising therapeutics for diseases caused by these pathogens.
For example, C. albicans infects and lives on mucosal
surfaces of the human gastrointestinal and genitourinary
tracts by expressing several genes for alkaline adaptation, such as superoxide dismutase 4 (SOD4) and SOD5
and aspartyl proteases (SAP5 and SAP6), causing candidiasis13. Deletion of RIM101 effectively disrupted thisinfection by downregulating Rim101‑induced genes13.
Similarly, Cryptococcus neoformans uses the Rim101 pathway for infection, and causes life-threatening meningitis in
immunocompromised humans182. Rim13 proteins of theseyeasts are homologues of PalB and CAPN7 (also known
as PalBH), which constitute the most divergent calpain
subfamily, and have further diverged CysPc domains evencompared with that of human CAPN7 (~20% identity)50.
Thus, it is possible to design inhibitors specific tothese yeast Rim13 proteins without inhibitory activity
to human CAPN7, which is thought to be essential forhuman cellular functions227. However, so far, no inhibitor

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Box 2 | Activators of calpains
Many enzymes have efficient activators, such as phorbol esters and diacylglycerol for
protein kinase C, AMP for AMPK, and the small GTPase RAC for NADPH oxygenase.
Calpain activators could be used, for example, to increase calpain activity in attenuatedactivity-type calpainopathies and in some cardiovascular disorders requiring a transient
activation of calpains. The conventional calpains are activated by Ca2+, Mg2+ andphospholipids, which are common activators for various enzymes, and hence could not
be used as a specific activator. Although activator macromolecules for calpains (UK114,
acyl CoA-binding protein, DNA and calpastatin fragments, among others) have beenreported, none of them has survived further analysis. Why is a calpain activator so
elusive?
One possible reason is that calpain activity has to be strictly suppressed in the cell. In
fact, conventional calpains proteolyse more than 40% of the peptide bonds of mostpolypeptides when exhaustively reacted in vitro (F. Shinkai-Ouchi, Y.O., T.C.S. and H.S.,
unpublished observations). Thus, there are multiple safety features that regulate theactivity of conventional calpains, such as the very high [Ca2+] requirement for full
activity and the lack of an active site conformation in the absence of Ca2+. In addition,
the deep active site cleft is inaccessible for many structured polypeptides, and thespecific inhibitor calpastatin is expressed in excess amounts in most cells. However, therecently reported intermolecular complementation phenomenon of CAPN3 (REF. 232)
provides a potential new direction for the development of a calpain activator, in thatsome parts of calpain itself might function as an activator.

has been designed, and no 3D structures have been determined for Rim13. These topics are challenging but urgent
for future study. Conventional calpain inhibitors may also
be effective in controlling these diseases. For example,
Shigella flexneri, a dysentery-causing bacteria, does nothave its own calpain but escapes from the host immunity
by activating conventional calpains228.

Intermolecularcomplementation(iMOC). A phenomenon inwhich single-polypeptide-­derived fragments, none ofwhich are capable ofexpressing the activity of theoriginal protein, reconstitutethe original activity throughspontaneous and noncovalentinteraction under physiologicalconditions. In this process, theamino acids essential for theactivity are provided bydifferent fragments.

Restoring intrinsic functions of calpains
LGMD2A is the most thoroughly studied human calpainopathy confirmed to be caused by the genetic
loss‑of‑function of a calpain gene (CAPN3), and is therefore the leading example for which the complementation of calpain activity would be an appropriate therapy.
Among other calpainopathies reported so far, thosecaused by defects in CAPN1 (REF. 48), CAPN8 (REF. 33),
CAPN9 (REF. 33) and CAPN14 (REFS 35,36) would also
require restoration by complementation.
There are several challenges facing the diagnosis
and treatment of LGMD2A. A definitive diagnosis of
LGMD2A requires the identification of pathogenic
mutations in CAPN3, which encompasses more than
60 kb, and this test is time consuming and costly. A frequently used alternative is to check the CAPN3 protein
by western blot analysis. However, a normal level of
CAPN3 is found in ~30% of patients with LGMD2A162,
and clinicians need to be aware of this fact when using
this method. Analysing the Na+-dependent autolytic
activity, a unique feature of CAPN3 (REF. 229), to assess
the activity of CAPN3 would be a better diagnostic
method. Furthermore, the nature of the protease activityof CAPN3 remains unclear: that is, where it is activated,
in what forms and under what circumstances.
Gene therapy. Gene therapy is currently the most practical
approach for calpain replacement because the sizes of calpains (~100 kDa) are appropriate for viral vectors, and noactivators for these calpains are currently available (BOX 2).

In the course of developing strategies for correcting genetically defective CAPN3 by gene transfer, it
was revealed that skeletal but not heart muscle has
the capacity to regulate CAPN3, and that freely active
CAPN3 can be detrimental to tissues in which it isaccidently expressed47,59. To address this issue, skeletalmuscle-­specific promoters and/or cardiac-specific genesuppression by microRNAs are effective strategies that
do not decrease the expression level of the transferred
CAPN3 gene in skeletal muscle47 (TABLE 4).
Therapeutic strategies to correct causative gene mutations by gene editing techniques combined with the use ofpatient-derived induced pluripotent stem cells are also on
the horizon230,231. Therapies for calpainopathies, depending on the nature of the affected tissues and the mutation,
could greatly benefit from such advancements. More than
one-third of the cases of LGMD2A are caused by missense mutations162 (see also Further information), which
are appropriate for gene editing therapy.
Intermolecular complementation of CAPN3. An alternative approach to correct CAPN3 activity is suggested byan unusual activation ability of CAPN3. CAPN3 undergoes rapid autolysis; however, it was recently discoveredthat the protease activity, including its autolytic activity,
can be restored through the intermolecular complementa‑tion (iMOC) of autolysed fragments232. Such iMOC had
only previously been described for some proteases ofviruses, the self-remodelling of which is involved in efficient infectivity 233. The iMOC of CAPN3 is thought to bea mechanism for regulating its activity and localization232.
Therefore, in some specific cases, it might be possible tocorrect dysfunctional CAPN3 mutants by delivering adefined region of CAPN3, which is not in itself active
because it is not the whole molecule232,234.
Inhibition of LGMD2A mutant CAPN3. An in vitro
study indicated that some LGMD2A mutant CAPN3
proteins, such as those mutated in the PEF domain,
have accelerated autolytic activity, so they cannot function owing to their rapid autodegradation93,235. It may
therefore be possible to use partial inhibitors that slow
down this autolysis but do not competitively inhibit
the protease activity. For example, PD150606 binds to
PEF domains76, although its primary site of action is
the CysPc not the PEF domain (see above)79. One of
the amino acid residues, F226 of PEF(S), that contacts
PD150606 or its derivatives, is conserved in the PEF(L)of CAPN3, a region of LGMD2A pathogenic mutation(F779I)236 (see also Further information). Therefore,
PD150606 and/or its derivatives may alter the activityof PEF-domain-mutated CAPN3 proteins with moderate efficiency. In addition to LGMD2A caused byhyper-autodegrading CAPN3 mutations, some otherconditions may be ameliorated by inhibiting CAPN3.
For example, tibial muscular dystrophy is primarily
caused by mutations in the titin (TTN) gene, which inturn dysregulate CAPN3 (REF. 237). Cardiomyopathy
phenotypes collaterally caused by misexpression of
CAPN3 in heart muscle, which is a problem in applying
gene therapy for LGMD2A47, could also be prevented by

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inhibiting CAPN3 in the heart (TABLE 4). In these cases,
the development of CAPN3‑specific inhibitors would
be helpful.
Increasing muscle mass. A different approach to treat
LGMD2A, as well as other muscular dystrophies, is topromote muscle development and regeneration, as is
the aim of anti-myostatin treatment238,239. In this respect,
CAPN6 (also known as CANPX), the only naturally proteolytically inactive human calpain (FIG. 1), represents a
unique factor regulating skeletal muscle mass240. Capn6
gene-disrupted mice exhibit skeletal muscle hypergenesis,
and mice with myostatin (Mstn) gene disruption exhibit
increased muscle mass240,241. Therefore, counteracting
CAPN6 and/or its downstream molecules, which largely
remain elusive, by specific antibodies or siRNA may ameliorate the phenotypes of muscular dystrophies. The effectof CAPN6 inhibition on muscular dystrophies, which
may vary depending on the genes responsible for disease,the model animal and/or the methodology of inhibition,
as has been reported for myostatin242,243, warrants further
investigation.

Challenges in targeting calpains
The conventional calpains are expressed in almost allcells. However, because their physiological roles are
generally auxiliary, their inhibition does not cause serious problems under normal conditions. This finding
explains the rationale for using conventional calpain
inhibitors to treat various diseases that are aggravatedby calpain activity. However, calpain activity is required
for some processes that involve the orchestration ofmultiple molecular functions. Therefore, the safetyof chronically inhibiting calpain activity must be considered. Indeed, detrimental effects of calpain inhibition
on cardiomyocytes59,121, the immune system120,123,244,245,
uterine implantation246 and cancer suppression150,155–159
have already been reported (TABLE 3). The use of calpain
inhibitors and potential side effects must also be studied under various conditions: for example, under a perturbed immune system due to disease, the environment
and/or ageing.
Another issue is that in some studies of acute disorders, such as cardiovascular disorders, the calpain inhibitors are administered ex ante, which does not happen in
actual therapy. The effects of calpain inhibition initiatedafter disease onset would be of more practical value.
Except for preventing the effects of infectious diseases or
the manifestation of disease symptoms, most therapies
target calpains at the postsymptomatic stage. To identify
useful clinical treatments, the efficacy and safety of these
therapies should be evaluated using model systems thatreflect the symptomatic context of the disease.
As discussed above, achieving specificity when targeting calpains is challenging. Indeed, many of thefirst-­generation calpain inhibitors were nonspecificand targeted other proteases118. A calpain inhibitor canbe useful for disease treatment, for purely scientificexperiments or both. The difference is exemplified byin vitro specificity versus practical in vivo effects198. In
vitro specificity is gradually being addressed by inhibitor

chemistry inspired by structures and other new approaches(see above and BOX 1). Promising strategies include
restricting secondary structures of inhibitors138,139,188,192,
learning from the 3D structure of calpain–CAST complexes188,192, allosteric inhibition, including the idea ofintercalation between PC1–PC2 or PEF(L)–PEF(S), anduse of cathepsin-specific inhibitors247,248.
Understanding calpain substrate specificities isanother key concern, particularly when considering
potential off-target effects when attempting to target calpains. However, this knowledge is lacking, and solving
calpain substrate specificity remains a key priority in thefield. As discussed above, CysPc domains are structurally
nonspecific with respect to recognizing substrate aminoacid residue side chains64,65. Although bioinformatics
studies have achieved practically usable predictors forcalpain substrate cleavage sites98–102, a constitutive principle of how calpains recognize substrates is far from clear.
Another consideration is that in vivo, calpain inhibition alone may not be completely effective in treating a
disease. Rather, a strategy combining calpain inhibitionand other therapeutic protocols may be more beneficial.
For this approach, the molecular context of functions of
the targeted calpain, including the presence of other drugs
and the disease condition, needs to be thoroughly examined. The same principle holds true in designing genetherapies, and information about how the responsible
calpains function needs to be constantly updated. Recent
reports showing additive effects of calpain inhibition andother drugs are promising examples of this strategy: forexample, MDL28170 in combination with the existing
ALS therapeutic drug riluzole249, or genetic disruption
plus an HSP90 inhibitor 29.

Conclusions and perspectives
Proteases have proved to be effective targets in various
diseases250. However, the paucity of information about thesubstrate specificity of calpains as a protease family has
severely limited our understanding of calpain functions.
This issue has been appreciably overcome in the past
decade or so64,65,75,95,96,98.
When targeting calpains, inhibition, activation andrestoration represent therapeutic options depending on
the disease. Promising strategies and inhibitors found todate could be improved through continued basic research.
Importantly, the specific and selective manipulation of
calpain activities is an increasing research trend. As calpain research proceeds, we need to continuously examine
whether newly developed calpain inhibitors are applicable for therapy, and whether gene therapies for calpain­
opathies are a feasible therapeutic option.
The pathological mechanisms of known calpainopathies
have also been extensively studied using state‑of‑the-art
techniques combined with mouse genetics and genomewide analyses. An exception is the poorly understood roleof CAPN10 in the pathology of type 2 diabetes mellitus,
an important research topic with substantial implications
for modern society 251,252.
The targeting of calpains in causative organisms for
infectious diseases is highly challenging because thestructures of these calpain species are markedly divergent

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from those of conventional calpains. There is therefore an
urgent need to systematically advance this field to aid thedevelopment of potential novel therapies.
Translational research involving calpains is still at thedevelopment stage. To advance, we need to learn more
about the calpains themselves, as well as their impact onvarious physiological systems and molecular pathways
and events. The ambiguous impression we have of calpains may simply reflect the fact that they have not yet
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the calpain inhibitor SNJ1945 substantiallyameliorates the lissencephaly phenotype of
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CNS alters dendrite morphology, impairs LTP, andbeen thoroughly studied. Calpain molecules actuallypossess many features that make them attractive subjects
for intensive analysis in the field of protein science. A
multidisciplinary approach to unveiling the physiological
functions of calpains will continue to provide valuable
information for medical and basic biological studies.
Such knowledge will improve the likelihood that we will
successfully correct the aberrant functions of calpains invarious disease conditions.

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NATURE REVIEWS | DRUG DISCOVERYADVANCE ONLINE PUBLICATION | 19
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by ALLNal significantly reduces the number ofuterine implantation sites. Calpains have essential
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Acknowledgements

The authors thank all of the laboratory members for their inval‑
uable support, Y. Ogata for thoroughly surveying the clinical
trial studies of calpain-related agents, S. Ishiura for valuableadvice on early clinical studies of calpain inhibitors, and
L. Miglietta and G. Gray for their excellent English editing. This
work was supported in part by Grants-in-Aid for Scientific
Research (KAKENHI) from the Japan Society for the Promotionof Science (JSPS) (JP25440059 to Y.O. and JP15H02389 toH.S.), Open Partnership Joint Projects of the JSPS Bilateral
Joint Research Projects (to H.S.), a Takeda Science Foundation
research grant (to Y.O. and H.S.), the Council for Science,
Technology and Innovation’s Strategic Innovation Promotion
Programme “Technologies for creating next-generation agricul‑
ture, forestry, and fisheries” (funded by BTRAI-NARO to H.S.),and a research grant of The Naito Foundation (to H.S.).

Competing interests statement

The authors declare no competing interests.

DATABASES
MEROPS: http://merops.sanger.ac.uk
RCSB Protein Data Bank: http://www.rcsb.org/pdb

FURTHER INFORMATION
Joint Genome Institute: MycoCosm: http://genome.jgi.doe.
gov/programs/fungi/index.jsf
Leiden Muscular Dystrophy: Calpain‑3 (CAPN3): www.dmd.
nl/capn3_home.html

SUPPLEMENTARY INFORMATION
See online article: S1 (figure) | S2 (table)
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Supplementary Figure 1. Calpain inhibitors and related molecules
1. leupeptin

2. E-64

3. E-64c

4. E-64d (loxistatin)

5. ALLNal (CI-I, MG101)

6. ALLMal (CI-II)

7. MDL28170 (CI-III)

8. calpeptin

9. MG132

10. CI-IV

11. AK269

12. AK275 (CI-X)

13. CI-V

14. mCalp-I (No.18)

15. AK295 (CI-XI)

16. CI-XII

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Supplementary Figure 1 (continued)
17. PD150606

18. PD151746

19. SJA6017 (CI-VI)

20. CEP-3122(D)

21. MDL104903

22. BDA-410

23. SJA7019

24. SJA7029

25. SNJ1715

26. SNJ1757

27. SNJ1945

28. SNJ2008

29. A-705239(BSF 409425)

30. A-705253 (BSF 419961, CAL 9961)

31. BN 82270

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Supplementary Figure 1 (continued)
32. C-101 (Myodur)

33. C-201 (Neurodur)
Cl-

Cl-

34. GABAdur

35. olesoxime (TRO19622)

36. hypervalent organotellurium compound (No.11, RF19)

37. macrocyclic aldehyde (CAT811)

38. indole-containing 18-membered aldehyde (No. 1c)

39. α-helical peptide (No.3c)

40. dipeptidyl α,β-unsaturated ester (No.8)

41. macrocyclic β-turn peptide (c*[PGALK])NATURE REVIEWS | DRUG DISCOVERY

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SUPPLEMENTARY INFORMATION

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Supplementary figure legend
Supplementary Figure 1: Calpain inhibitors and related molecules
Examples of calpain inhibitors and related molecules are numbered here approximately in the orderof their discovery/synthesis (the earliest discovered are at the top, as in Supplementary Table 1).
Note that they are not actually specific for calpains. Descriptive names of the smaller molecules are
as follows (for their properties, see Supplementary Table 1):
1. leupeptin, Ac-L-Leu-L-Leu-L-argininal1
2. E-64, [(2S,3S)-3-carboxyoxirane-2-carbonyl]-L-Leu-(4-guanidinobutyl)amide)2,3
3. E-64c, [(2S,3S)-3-carboxyoxirane-2-carbonyl]-L-Leu-(3-methylbutyl)amide4
4. E-64d (loxistatin), [(2S,3S)-3-ethoxycarbonyloxirane-2-carbonyl]-L-Leu-(3-methylbutyl)amide)4
5. ALLNal (calpain inhibitor (CI-) I, MG101), Ac-L-Leu-L-Leu-L-norleucinal5
6. ALLMal (CI-II), Ac-L-Leu-L-Leu-L-methional5
7. MDL28170 (CI-III), Z-L-Val-L-phenylalaninal6
8. calpeptin, Z-L-Leu-L-norleucinal7
9. MG132, Z-L-Leu-L-Leu-L-leucinal8
10. CI-IV, Z-L-Leu-L-Leu-L-Tyr-CH2F9,10
11. AK269, Z-L-Leu-L-Phe-CONH-C2H511-13
12. AK275 (CI-X), Z-L-Leu-L-Abu-CONH-C2H511-15
13. CI-V, morpholinoureidyl-L-Val-L-homophenylalanyl-CH2F16
14. mCalp-I (No. 18), Z-L-Leu-L-Abu-CONH-CH2-C6H3-3,5-(OCH3)213
15. AK295 (CI-XI), Z-L-Leu-L-Abu-CONH-(CH2)3-morpholine12,13,17
16. CI-XII, Z-L-Leu-L-norvaline-CONH-CH2-2-pyridyl18
17. PD150606, 3-(4-iodophenyl)-2-mercapto-(Z)-2-propenoic acid19
18. PD151746, 3-(5-fluoro-3-indolyl)-2-mercapto-(Z)-2-propenoic acid19
19. SJA6017 (CI-VI), 4-fluorophenylsulfonyl-L-Val-L-leucinal20
20. CEP-3122, CH3-SO2-D-phenylmethylserine-L-phenylalaninal21(CEP-3453 is the HSO3 addition of CEP-312222)
21. MDL104903, [1-[(5-hydroxy-4-phenyl-methyl-3-oxazolidinyl)carbonyl]-2-ethylpropyl]carbamic
acid phenylmethyl ester23
22. BDA-410, (2S)-N-[(1S)-1-[(S)-hydroxy(3-oxo-2-phenyl-1-cyclopropen-1-yl)methyl]-2-methyl
propyl]-2-benzenesulfonylamino-4-methylpentanamide24-26
23. SJA7019, chloroacetic acid N’-[6,7-dichloro-4-(4-methoxyphenyl)-3-oxo-3,4-dihydroquinoxalin-2-yl]hydrazide27
24. SJA7029, chloroacetic acid N’-(6,7-dichloro-4-phenyl-3-oxo-3,4-dihydroquinoxalin-2-yl)
hydrazide27
25. SNJ1715, (2S)-4-methyl-2-(3-phenylthioureido)-N-[(3S)-tetrahydro-2-hydroxy-3-furanyl]
pentanamide28
26. SNJ1757, (2S,5S)-5-benzyl-6-hydroxy-2-(2-methylpropyl)-3-morpholinone29
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27. SNJ1945, [(1S)-1-([((1S)-1-benzyl-3-(cyclopropylamino)-2,3-dioxopropyl)amino]carbonyl)-3methylbutyl]carbamic acid 5-methoxy-3-oxapentyl ester30
28. SNJ2008, [(1S)-1-[([(1S)-1-benzyl-3-(cyclopropylamino)-2,3-dioxopropyl]amino)carbonyl]-3methylbutyl]carbamic acid 2-(pyridin-2-yl)ethyl ester31
29. A-705239 (BSF 409425), N-(1-carbamoyl-1-oxohex-1-yl)-2-[E-2-(4-dimethylaminomethyl
phenyl)ethen-1-yl]benzamide32
30. A-705253 (BSF 419961, CAL 9961), N-(1-benzyl-2-carbamoyl-2-oxoethyl)-2-[E-2-(4-diethyl
aminomethylphenyl)ethen-1-yl]benzamide32
31. BN 82270 (No. 7), phenothiazine-L-Leu-2-hydroxytetrahydrofuran33
32. C-101 (Myodur), L-aminocarnitylsuccinyl-L-Leu-L-argininal dichloride34 (Counter ions (Cl-) aredepicted as associated, but not covalently connected, objects in the structures).
33. C-201 (Neurodur), L-cysteyl-L-Leu-L-argininal35 (CYLA is diethyl acetal of C-20136)
34. GABAdur, pregabalin-L-Leu-L-argininal37
35. olesoxime (TRO19622), (3Z)-N-hydroxycholest-4-en-3-imine38
37. macrocyclic aldehyde (No. 2d, CAT811), ((7S,10S,13S)-7-formyl-10-isobutyl-9,12-dioxo-2-oxa-8,11-diaza-bicyclo[13.2.2]nonadeca-1(18),15(19),16-trien-13-yl)-carbamic acid benzyl ester39
38. indole-containing 18-membered aldehyde (No. 1c), (S)-N-[(S)-4-methyl-1-oxopentan-2-yl]-2,
16-dioxo-3,20-diazabicyclo[15.2.1]icosa-l(19),17-diene-4-carboxamide40
39. dipeptidyl α,β-unsaturated ester (No. 8), (E)-ethyl-4-(2-(benzyl-oxycarbonyl-amino)-4-methyl
pentanamido)-5-phenylpent-2-enoate41.
For the following larger molecules, molecular ID used in the first paper reporting their synthesis is
as follows:
36. hypervalent organotellurium compound, No. 1142 or RF1943
39. α-helical peptide (Ac-IPPKYCELLC-NH2), No. 3c44
41. macrocyclic β-turn peptide (PGALK), c*[PGALK]45.
Stick representations (C: grey, N: blue, O: rouge, F: lime, S: yellow, Cl: green, I: dark red, Te:turquoise, H: not shown) and 2D chemical structures were energy minimized and drawn by MOE
Ver. 2015.10. In the structure of 39 and 41, a ribbon scheme and/or hydrogen bonds are shown.
Abbreviations: Abu, α-aminobutylic acid residue; Ac, acetyl; Z, benzyloxycarbonyl.

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Supplementary table
Supplementary Table 1: Properties of calpain inhibitors
Ki and IC50 values vary substantially depending on the reference. The values shown here are from the referencesindicated. Numbers (No.) correspond to those in Supplementary Figure 1.

Leupeptin

Composition
FormulaC20H38N6O4

426.56 1969

R

2

E-64

C15H27N5O5

357.41 1978

I

3

E-64c

C15H26N2O5

314.38 1980

I

4

E-64d (loxistatin) C17H30N2O5

342.44 1986

I

5

ALLNal (CI-I,
MG101)

C20H37N3O4

383.53 1986

R

6

ALLMal (CI-II)

C19H35N3O4S

401.57 1986

R

7

C22H26N2O4

382.46 1988

R

8

MDL28170 (CIIII)
Calpeptin

C20H30N2O4

362.47 1988

R

9

MG132

C26H41N3O5

475.63 1991

R

10

CI-IV

C30H40N3O6F

557.66 1991

I

11

AK269

C26H33N3O5

467.57 1993

R

12

AK275 (CI-X)

C21H31N3O5

405.50 1993

R

13

CI-V

C21H30N3O4F

407.49 1994

I

14

mCalp-I (No. 18)

C28H37N3O7

527.62 1996

R

15

AK295 (CI-XI)

C26H40N4O6

504.63 1996

R

16

CI-XII

C26H34N4O5

482.58 1996

R

17

PD150606

C9H7O2SI

306.12 1996

R

18

PD151746

C11H8NO2SF

237.25 1996

R

19

SJA6017 (CI-VI)

372.46 1997

R

20

CEP-3122

C17H25N2O4S
F
C20H24N2O5S

404.49 1998

R

21

MDL104903

C23H28N2O5

412.49 1999

R

22

BDA-410

C26H32N2O5S

484.62 1999

R

23

SJA7019427.67 1999

I

24

SJA7029397.65 1999

I

25

SNJ1715

C17H13N4O3
Cl3
C16H11N4O2
Cl3
C17H25N3O3S

351.47 2003

R

26

SNJ1757

C15H21NO3

263.34 2003

R

No.

Inhibitor

1

Mr

Year*1 Mode*2

Inhibitory activity (upper: Ki, lower: IC50 if otherwise indicated) (nM)
Ref.
C1*3
C2*3
papainCathB*4 CathL
Trypsin Others
3
1,5,20,
320
430
6
35
plasmin: Ki=3.4x10
29,46,47351
176
1.5x103 27
kalikrein: Ki>1.9x105
2,48
800*5
1.0x1032.6x103 290
800
3,4,48960*5
1.5x104 *5
4.4x103 24090
4(active only afterhydrolysis (=E-64c))
86
192
2.2x103 22>5x105 thermolysin: Ki >5x105 5,19,49
310
160
4.5x103 MMP2: IC50=2.19x104
calcineurin/CaM: Ki>2x1055250
140
3.6x1036,46,50725>2x106 plasmin: Ki=2.7x105
100
kalikrein: Ki>5x106
Proteasome: Ki=1.1x105 7,51
52
34
138
Immunoproteasome:
Ki=1.0x103
8,51,52
10
20S proteasome:
1.2x103
IC50=100, Ki=6.9x103
9,10
k*6=
k=
2.9x104 *5
6.8x105
11,18
200
39
4.5x104 6.0x103
11,18
250
210
9.3x104 2.4x103
16,53
ca.70% inhibition of~10~100
total cysteine proteaseactivity from rat kidneyby oral administration(10.0mg/kg).
18,54
940
25
2.3x10322
1.8x1031814041
6.9x103
18
19
120
750
210
370
>5x1051.3x105>5x105 thermolysin: Ki=2.0x105 19,49
MMP2: IC50=9.3x103
calcineurin/CaM: Ki=1.3x104
260
5.3x103 >5x105>2x105>5x105 thermolysin:Ki >5x105 19
calcineurin/CaM: Ki>8.5x104
20,28,29
20S proteasome:
22
49
6.9
IC50>105
21,22
8
5
32
IC50 of CEP3453 for
C1: Ki=15, for CathB:
Ki=15
23
33
24,25,55130
630
thrombin, CathG,
21
21
400
1.6x105proteasome: Ki=1.0x105
CathD: Ki=9.1x105
2777
64
1.5x10327
120
170
4.2x10328
20S proteasome:86
190
IC50>10529
700
930>1x105

3

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27

SNJ1945

C25H37N3O7

491.58 2005

R

28

SNJ2008

C27H34N4O5

494.59 2006

R

29

C25H31N3O3

421.54 2003

R

C30H33N3O3

483.61 2003

R

31

A-705239 (BSF
409425)
A-705253 (BSF
419961, CAL
9961)
BN 82270

C25H29N3O5S

483.59 2004

R

32

C-101 (Myodur)

C23H47N7O6Cl2C-201 (Neurodur) C15H30N6O6S
CYLA
C19H40N6O7S

588.58 2005

R

422.51 2005
496.63 2006

R
R

34
35

GABAdur
Olesoxime(TRO19622)

C20H38N6O5
C27H45NO

442.56 2007
399.66 2007

R
R

36

Hypervalentorganotellurium
compound (No.
11, RF19)
Macrocyclic
aldehyde(CAT811)
Indole-containing
18-memberedaldehyde (No.1c)α-helical peptide(No. 3c, AcIPPKYCELLCNH2)
Dipeptidyl α,βunsaturated ester(No.8)

C15H13OCl3Te 443.23 2009

I

200*8

C29H37N3O6

523.63 2009

R

220

30

C25H39N3O4

445.60 2012

R

42

66

C64H96N12O14 1321.67 2012
S2

R

1x104
-

C27H34N2O5

466.58 2012

R

Macrocyclic βturn peptide(c*[PGALK])C30H54N8O6

622.81 2016

R

30

33
-

37

38

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40

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170
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13
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31,56

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22
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-

>1x103

*7

*7

k=
k=
7.9 x103 9.4x103>5x105>1x105-proteasome: Ki=2.6x104 32,57
33,58
Dual inhibitor for
calpains (active afterhydrolysis of the acetylgroup) and lipid
peroxidation. Cellularcalpain inhibition:
IC50=1.33x104; Fe2+
induced lipid
peroxidation in rat brain
microsomes inhibition:
IC50=1.55x104;
permanent hearing andhair cell loss of guinea
pigs induced by soundtrauma: IC50=4x103
spectrin breakdown (145 34
kDa): IC50=3.7x104
35(no Ki or IC50 data)
Total calpain amounts in 36
spinal cord homogenates
were reduced ca. a half
after 2 mg/mouse/day
administration. (active
only after hydrolysis(=C-201))
37(no Ki or IC50 data)
38,59,60
mitochondrialtranslocator protein 18
kDa and its ligand,
PK11195, binding:
IC50=3~5x104
42,43
CathS: k=2.0 x105
CathK: k=3.8 x105

pepsin and αchymotrypsin:
IC50>5x105
α-chymotrypsin:
IC50>2.5x105

70>1x105-proteasome: Ki=4.0x105 32,57

3.9x104-

1.7x104-(~10%)

40

44

IC50 for P. falciparum
growth rate in humanerythrocytes=5x103
IC50 for HeLa cell
growth=3.5x105(~50%*9)

39

41

45

(~100%)*1: a year of the first report for synthesis or discovery; *2: a mode of inhibition, reversible (R) or
irreversible (I); *3: C1, calpain-1; C2, calpain-2; *4: Cath, cathepsin; *5: for chicken calpain-11; *6:
a rate constant (M-1s-1) of a reaction, E+IEI (E: enzyme, I: inhibitor); *7: showing in vivo
inhibitory activity; *8: for P. falciparum proteases; *9: relative to inhibitory effect observed for C2
under the same condition.

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SUPPLEMENTARY INFORMATION

53

54
55
56
57

58
59
60
61

In format provided by Ono et al. (doi:10.1038/nrd.2016.212)(1996).
de Oliveira, S. S., Garcia-Gomes Ados, S., d'Avila-Levy, C. M., dos Santos, A. L. & Branquinha, M.
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against blood stage malaria. Mol. Biochem. Parasitol. 155, 26-32, (2007).
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Permeabilität nach intravasaler Aktivierung von Granulozyten Experimentelle Untersuchungen: am
Modell der isoliert ventilierten und perfundierten Kaninchenlunge, Justus-Liebig-University of
Giessen, (2003).
Wang, J. et al. A novel dual inhibitor of calpains and lipid peroxidation (BN82270) rescues the cochlea
from sound trauma. Neuropharmacology 52, 1426-1437, (2007).
Weber, J. J., Ortiz Rios, M. M., Riess, O., Clemens, L. E. & Nguyen, H. P. The calpain-suppressing
effects of olesoxime in Huntington's disease. Rare Dis. 4, e1153778, (2016).
Clemens, L. E. et al. Olesoxime suppresses calpain activation and mutant huntingtin fragmentation in
the BACHD rat. Brain 138, 3632-3653, (2015).
Kuramochi, H., Nakata, H. & Ishii, S. Mechanism of association of a specific aldehyde inhibitor,
leupeptin, with bovine trypsin. J. Biochem. 86, 1403-1410, (1979).

Notes for references
1

In the original report, leupeptin was shown to have DL-argininal; however, a later study61 showedthat L-argininal, but not D-argininal, has a strong affinity to trypsin. Thus, the structure is shown as
Ac-L-Leu-L-Leu-L-argininal.
5

The original report was by Saito, M., Higuchi, N., Kawaguchi, N., Tanaka, T. and Murachi, T. at the
4th FAOB Congress in Singapore, November 30, 1986 (Abstracts of Papers, p58).

11,18

The AK275 was first synthesized as a diastereometric mixture (called CX275); however, since alater study14 showed that the L, L isomer has inhibitory activity, this active structure is shown here,
and so are for other AK series inhibitors.
16

This reference described synthesis and the effect of morpholinoureidyl-L-Leu-L-homophenylalanylCH2F (mu-L-hF-fmk, P34089), but not those of Val (mu-V-hF-fmk, i.e., CI-V). Since the describedmethod can be applied to mu-V-hF-fmk (CI-V) and no other reference describing the synthesis of CIV was found, this reference is cited here.
27

The original report was by Inoue, J., Cui, Y.-S., Sakai, O., Nakamura, M., Yuen, P.-W., and Wang,
K.K.W. (1999) α-Substituted hydrazides having calpain inhibitory activity, in Proceedings of the
FASEB Summer Conference on Calpains, 1999 June 20–23, Breckenridge, CO.
34

This reference did not mention about the stereochemical analysis, and, thus, the structure is an
estimate from those of L-carnitine and leupeptin.

35This reference did not mention about the stereochemical analysis, and, thus, the structure is an
estimate from those of L-cysteic acid and leupeptin.

37

This reference did not mention about the stereochemical analysis, and, thus, the structure is an
estimate from those of pregabalin and leupeptin.

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カルパインは阻害すればよいのか？
反町

洋之，小野

弥子

カルパインは細胞内 Ca2＋要求性プロテアーゼである．プロテアソームやオートファジーとは異なり，基質タンパク質の限定切断によりその機能や構造を調節・変換する．さまざまな生命現象に関与するが，我々は依然その生理機能を明示的に記述できずにいる．一方で，神経疾患，虚血性疾患，筋・心疾患，がん，早老症，マラリア，カンジダ症，歯周病等々，広範な病態にカルパインが登場する．ほぼすべての場合カルパイン阻害が症状緩和をもたらす．まるでカルパインはない方が病気は早く治るとでもいうかのように．もちろんそれは過当な一般化で，そこには落とし穴がある．主にノックアウトマウスの解析から，カル
パインの欠損・慢性的抑制は予想外の悪影響を及ぼすことがわかってきた．本稿ではカルパイン関連疾患，カルパインの機能と阻害剤治療の関係，阻害特異性向上に基質認識機構
が与えるヒントを紹介し，阻害剤開発の今後の可能性を考察する．

1.

はじめに

ば，夢の治療薬への手がかり）がごろごろ転がっているわ
けで，一部には，密かに，原石を全部拾うまで，カルパイ

古今東西を問わず天才外科医の話が大人気ではあるが，ンのメジャーデビューは控えさせたいという声もある．そどんな病気でも薬を飲むだけで痛くも苦しくもなく完治すのためこのような総説はもしかしたら営業妨害になるかもればそれにこしたことはない．いくつかの疾患についてカしれないが，せっかくなので原石の “鑑定過程” を紹介させ

ルパインの阻害剤はそのような夢の治療薬になりうるかもていただきたい．なお紙面の都合上，阻害剤などの分子構しれない．

造や治験などの情報については割愛したので，これらにつカルパインは主に細胞質内で機能する Ca 要求性のシ
2＋

ステインプロテアーゼである．以前は，プロテアソーム

いては最近の英文総説 1）を参照していただけると幸いである．

やカスパーゼ，さらにはオートファジーよりも知名度は高かったのだが，現状は逆転している．その理由は，カルパ

2. 名前には歴史がある

インの生理機能を明示的に（たとえば 100 字で）記述する
ことができないという，よくいえば懐の広さ，悪くいえばカルパインは 1964 年（論文投稿は 1963 年 7 月）に初め

茫漠としたファジー性にあるのだろうか．何事にも短期間て報告された 2）．ちなみに，C. de Duve 博士が初めてオーでの明確な成果が要求される昨今，かなり腰を据えて研究

トファジーという言葉を使ったのは 1963 年だが，大きくしても「〇〇のときに，△△を切断することにより，□□注目され始めたのは 2016 年ノーベル生理学・医学賞に輝を引き起こす，それが生理機能だ」と，なかなかいい切れ

かれた大隅良典博士が酵母で分子機構を発見した 1990 年

ないのがカルパインである．

代以降である．また，プロテアソームとカスパーゼがど

しかし，見方を変えればまさにダイヤの原石（たとえ
公益財団法人東京都医学総合研究所生体分子先端研究分野
カルパインプロジェクト（〒156‒8506 東京都世田谷区上北
沢 2‒1‒6）
Does calpain inhibition always rescue us?
Hiroyuki Sorimachi and Yasuko Ono (Calpain Project, Departmentof Advanced Science for Biomolecules Tokyo Metropolitan Instituteof Medical Science, 2‒1‒6 Kamikitazawa, Setagaya-ku, Tokyo 156‒
8506, Japan)
DOI: 10.14952/SEIKAGAKU.2016.880704© 2016 公益社団法人日本生化学会
生化学

ちらも 1980 年代に発見されたことを考えると，カルパインは比較的長い研究歴を持つ細胞内プロテアーゼということができる．ただし，鈴木紘一博士によって「カルパイン」という名称に統一されたのは 1991 年で，それまではカルシウム依存性中性プロテアーゼ（Ca2＋-activated neutral protease：CANP）の他，カルシウム依存性プロテアー
ゼ（Ca2＋-dependent protease：CDP），キナーゼ活性化因子（kinase-activating factor：KAF），カルシウム依存性筋細胞
質因子（Ca2＋-activated sarcoplasmic factor：CASF）などと各々のカルパイン研究者が呼称していた（よくある話では第 88 巻第 6 号，pp. 704‒722（2016）

705
あるが）
．

係の呼称（カルパイン-1〜16 やドメイン名）は，欧米勢に「カルパイン」という名称は村地孝博士によって 1981 年

押し切られたような感じで，ちょっと残念ではある．しかに考案されたものである．ポスター発表前夜の丑三つし，共通の言葉を使用するという科学の発展の基本精神に時にトロントのホテルで “calpastatin”（カルパインの内在則って，一日も早くカルパインを研究する者全員が共通の性特異的阻害タンパク質：後述）をまず思いつき，そこ用語を用いるようになってほしいと切望している．

3）から派生して “calpase”（当初は calpain ではなかった）をもう一点大事なこととして，カルパイン（CAPN）とい

創語し，ポスターにわざわざ大きく貼り出したという興う分子を定義しておきたい．これも研究者によって微妙

味深いいきさつが村地博士自身により記されている 4）．しに異なるが，ここでは単純に，ヒトのカルパイン-1（μ-カかし，なぜ 10 年近くも本邦で，そして全世界的に二つのルパイン，μCANP，μ80K，カルパイン I，CDP I などと呼名称，カルパインと CANP とが共存していたかについてばれていた）の触媒ドメインに有意に相同性のある配列領は，鈴木博士による含蓄に富む総説 5） をぜひご参照いた域を有する遺伝子産物，とする．このドメインは，アメリ

だきたい．ポイントは，まず，今堀和友博士らが提唱した

カ NCBI（National Center for Biotechnology Information） のCANP という名称で，1977 年に鈴木博士が「CANP は阻害

CDD（Conserved Domain Database）に “CysPc”（何の略かは剤に対する挙動からシステインプロテアーゼと考えられ

どこにも記載がないが，Cysteine Protease domain, calpain-

る」と発表したところ，村地博士から「活性中心に SH 基

type といった感じか）として登録されているモチーフであの存在を確かめるまでは阻害剤の結果だけからシステイ

る．

ンプロテアーゼと呼ぶべきではない」とすぐにその場で反また，酵素としての活性を問題にしていないことに注論され，しかしもっともと納得した．当時，活性中心の同意してほしい．実は，カルパインの中には活性を持たない

定には約 100 mg（鶏胸肉 50〜60 枚からの精製量に匹敵すと考えられる分子種や，酵素としてはサブユニット構造

る）の酵素が必要であり，実際に同定されたのは 1983 年

をとるものも存在する．
「カルパイン」という名称は，集のことであった ．ところが，村地博士の提唱した「カル合的には上記で定義される遺伝子産物を示し，しかしながパイン」は Ca2＋の「カル」とパパインなどのシステインプ

ら，個別にカルパイン-1，-2 のように使う場合は，生体内ロテアーゼを表す “ain” との造語であり ，システインプロ

での本来の構造を持つもの（＝活性のあるものなら intact

テアーゼと呼ぶべきでないといっていた本人が，1981 年

な酵素）を意味する．一方，サブユニットや本来の構造がの時点で「カルパイン」の名を作り出したことに，今堀博

不明なものについては遺伝子名を用いた遺伝子産物として士のグループから派生した研究者たちは筋が通らないと

CAPN1, CAPN2 のように呼ぶ．ややこしくて申しわけない

6）

4）

考えたわけであった．その後，1990 年 6 月のゴードン会議

が， カ ル パ イ ン-1＝CAPN1＋CAPNS1（CAPN1/S1 と も 表

で名称の統一を議論し，同年 10 月の第 8 回細胞内タンパク記），カルパイン-2＝CAPN2＋CAPNS1（CAPN2/S1）とな質分解に関する国際会議（The 8th International Conference

る（どちらもヘテロ二量体で，CAPNS1 は，両者に共通のon Proteolysis and Protein Turnover：ICOP）で，in vivo での制御サブユニット，図 1）．

活性化にそれぞれ µM, mM レベルの Ca2＋を必要とする 2 種

哺乳類のカルパイン-1，-2 および鳥類のカルパイン-11の酵素として，μ-カルパイン，m-カルパインという名称が（当初はカルパイン-1 と-2 の中間型と考えられていた）は，関係者に正式に周知された．大変残念なことにゴードン会

カルパイン研究の黎明期に最もよく解析されたため，con-

議の直前に村地博士は急逝され，鈴木博士と今堀博士はventional（標準型）カルパインと呼ばれる．それ以外はす2010 年 4 月と 2016 年 5 月にそれぞれ逝去された．今では天べて unconventional（非標準型）カルパインとなる（図 1）．

国でカルパインについて再び激論を交わされていることで以下で論ずる構造は標準型を基準として，同様のドメインあろう．

構造を有するカルパインを classical（古典型）カルパイン

その後もカルパインの分子種名やドメインの名称でしばと呼ぶ．これらは歴史的経緯による命名なので，実際にらく混乱があったが，今はおさまりつつある（と筆者は信は，古典型カルパインは動物にしか見いだされず，最もじている）．誰でも，自分たちが最初に見つけて命名した

普遍的に存在しているカルパインは non-classical（非古典

名称を，後から相談もなく勝手に変えられては，気分が型）カルパインの CAPN7 である（後述）．以前は，プロテよくない（だろう）．特に若いときは（きっと）．カナダのインキナーゼ C に倣って，古典型を “typical”，非古典型をPeter L. Davies 博士のグループ 7） と，鈴木博士らとドイツ“atypical” と呼んでいたが，atypical の方が普遍的に存在すの Wolfram Bode 博士との共同グループ 8） とが決定したカるのはおかしいということで，classical/non-classical に変更

ルパインの立体構造に基づき，2013 年のアメリカ実験生

した．

物学会研究カンファレンス（Federation of American Societies for Experimental Biology Science Research Conference：3.

スーパーファミリーとしてのカルパインの構造

FASEB SRC）において出席者全員のコンセンサスを得た
命名法を図 1 に示す．何とかこれを浸透させるべく，本稿

古 典 型 カ ル パ イ ン は，N 末 端α ヘ リ ッ ク ス，CysPc ドもこの命名に従う．本音をいうと，現在のカルパイン関

メ イ ン［PC1 お よ び PC2（protease core domain 1 お よ び 2）

生化学

第 88 巻第 6 号（2016）

706

図 1 カルパインのドメイン構造
カルパイン-1 と-2 は各々 CAPN1＋CAPNS1（CAPN1/S1）および CAPN2＋CAPNS1（CAPN2/S1）のヘテロ二量体であり，「標準型」カルパインと呼ばれる．これ以外は「非標準型」である．また，標準型カルパインと同様のドメイン構造を持つものを「古典型」，そうでないものを「非古典型」と呼ぶ．ここに示したヒト以外のカルパインでは，Smp_157500 のみが古典型である．P. falciparum と P. gingivalis とはカルパイン遺伝子をそれぞれ一つしか持たな
いが，S. mansoni, T. brucei, A. nidulans はそれぞれ，ここに示したものを含め全部で 7, 18, 2 遺伝子を有する．C2：C2
domain, CBSW：calpain-type β-sandwich domain, CysPc：cysteine protease domain, calpain-type, GM6：GM6 antigen repeat unit, GR：Gly-rich domain, IQ：calmodulin interacting domain, IS1/2：insertion sequence 1/2, MIT：microtubule interacting and transport domain, PC1/2：protease core domain 1/2, PEF：penta-EF-hand domain, SOH：SOL-homology domain,
Zn：zinc-ﬁnger motif.

の二つからなる］，CBSW（calpain-type β-sandwich） ド

CAPNS1 という非カルパイン遺伝子産物をサブユニットに

メ イ ン，PEF（penta-EF-hand） ド メ イ ン と い う 構 造 を 持持つ．CAPNS1 は，N 末端にグリシンのクラスタ領域（Gly-つ（図 1）．カルパイン-1 および-2 はヘテロ二量体であり，

rich：GR ドメイン）を，後半には PEF ドメインを持ち，活生化学

第 88 巻第 6 号（2016）

707
性サブユニットの安定化に寄与する．また，胃に遍在すのアルカリ側への変動に適合して生存するために必要なるカルパイン-8/9（CAPN8/9, G-カルパインとも呼ぶ）はシグナル伝達系の構成成分として，転写調節因子 Rim101/

CAPN8 と CAPN9 のヘテロ二量体である．これ以外のカル

PacC をプロセシング・活性化することが知られている

パインは四次構造が不明なので，どれも遺伝子産物として（表 1）11）．

表記することが望ましい．たとえば，カルパイン-3 やカル

これらのシグナル伝達系を構成する分子の，少なくとパイン-10 は，CAPN3 や CAPN10 を活性サブユニットに持も一部については，分裂酵母，さらにはヒトにもオルソ

つ仮想的酵素であり，その実体はまだ不明確である．そログが存在している（表 1）．S. cerevisiae や A. nidulans とのため，本来は CAPN3, CAPN10 と表記すべきである．カ同様の pH を感知するシグナル伝達系をヒトが有するとは

ルパイン-3 に関しては，in vitro では CAPN3 のホモ二量体

考えにくいが，分裂酵母が備えている可能性はあるだろの可能性が示唆されているが，in vivo では未確認である．

う．また，pH 変化以外の要因に対応するための伝達系をさらに，in vivo ではコネクチン（タイチンとも呼ばれる）

これらオルソログが構成している可能性もある．いずれにとの結合状態で存在し，少なくとも in vitro では PLEIAD

しても，① Rim13/PalB の活性化には，Rim20/PalA（分子9）（platform element for inhibition of autolytic degradation）とN 末端に BRO-1 ドメインという構造を持つ）との複合体形結合して安定化するなど，酵素としてのカルパイン-3 の実成，およびそれを介した ESCRT（endosomal sorting complex

体解明にはさらなる解析が必要である．

required for transport）膜輸送系との相互作用が必要である

ヒトには 15 のカルパイン遺伝子が存在し，複数の選択

こと，② ESCRT 系は分裂酵母からヒトに至るまで保存さ的スプライス転写産物を持つ遺伝子もあるため，50 以上れていること，③ヒト CAPN7 に関しても BRO-1 ドメインのカルパイン分子種が存在する．ヒトの非古典型カルパイ

タンパク質である ALIX との相互作用が報告されている 12）

ンには CysPc のうち活性中心の Cys 残基や PC2 を失っていことから，ヒトでも部分的に変更されながらも保存されたるものも存在する（図 1）．全生物的には，カルパインはシグナル伝達系として重要な機能を担っている可能性が高

ほぼすべての真核生物と一部の原核生物に存在する．そしい．一方で，出芽酵母と同様の生活環境変化への対応が必て，CysPc ドメインに組み合わされるモチーフの種類は 40

要と考えられる分裂酵母が，なぜ，カルパインなしで生きを超え，その中には MIT（microtubule interacting and trans-ていけるのか，ぜひその仕組みを知りたいものである．

port）モチーフ，Zn フィンガーモチーフ，ユビキチン結合（ubiquitin-associated：UBA）ドメインなども存在する 10）．

4.

立体構造が語ること

一方，カルパインの進化を考えるにあたって，不可解な事例がいくつかある．その最たるものとして，同じ真カルパイン-2 については非活性型と活性型の両方の全体菌の中でも，出芽酵母（Saccharomyces cerevisiae）やコウ

立体構造が解かれている．各ドメインは時計回りに活性ジカビ（Aspergillus nidulans）には CAPN7 ホモログである

サブユニットの N→C 末端方向へ，さらに制御サブユニッ

Rim13/PalB が存在するのに，分裂酵母（Schizosaccharomy-

トの C→N 末端方向へと卵形に美しく並んでいる（図 2）．

ces 属；S. cryophilus, S. octosporus, S. pombe お よ び S. poni-

カルモジュリンの Ca2＋結合モチーフとして有名な EF ハン

cus）には，カルパイン遺伝子が存在しないことがあげら

ドモチーフを五つ含有する PEF ドメインにカルパインのれ る．Rim13/PalB は S. cerevisiae や A. nidulans が 生 育 環 境

Ca2＋依存性は担われていると考えられてきたが，実際に

表1

酵母 Rim101 経路関連分子と，他生物でのオルソログ
機能

細胞外シグナルを検出

S. pombe*1（α-arrestins）
SPCC1919.12c*
SPCC1739.10

膜輸送系

S. cerevisiae A. nidulans
Rim8
2

PalF

Rim21/Dfg16 PalH
Rim9

PalI

特徴

H. sapiens（α-arrestins）*1 α-arrestin 様タンパク質*1（7TM）
7 回膜貫通タンパク質3*
SUR7/PalI モチーフを持つ 3 回膜貫通タンパ
̶
ク質

Snf7

AN4240.2 CHMP4A

ESCRT-III 構成成分

Rim20

PalA

ALIX

BRO-1 ドメインを持つ足場タンパク質

Rim13

PalB

プロテアーゼYgr122w

PalC

CAPN7
̶*3

アルカリ環境適応遺伝子群 （Zn-ﬁnger TFs）*1 Rim101
の転写

PacC

（Zn-ﬁnger*1
TFs）

C2H2 Zn フィンガー転写調節因子，プロセ
シングを受けて活性化する

Vps32

転写調節因子のプロセシン SPAC2G11.05c
グ・活性化
̶* 3
̶*

3

BRO-1 ドメインタンパク質

ESCRT：endosomal sorting complex required for transport, TF：転写調節因子，TM：膜貫通．
* 1 類似構造の分子が複数あり，対応する分子が特定されていない．
* 2 メタロペプチダーゼドメインを含む．
* 3 対応する分子が存在しない．
生化学

第 88 巻第 6 号（2016）

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図 2 カルパインの立体構造
カルパイン-2 の不活性化状態（左，1KFU）および活性化状態（右，3BOW, CAST, Ca2＋との共結晶構造）の立体構
造をリボン（CAST 部分はボールスティック）模式図＋表面描画により示した［MOE Ver.2015.10（Chemical Computing Group Inc., Montreal, Quebec）による描画］．ドメインの色は図 1 および中央上部の模式図と一致している（N末端領域はちょうど PC1 の裏側となりみえていない）．CAST：calpastatin, CBSW：calpain-type β-sandwich domain,
GR：Gly-rich domain, PC1/2：protease core domain 1/2, PEF：penta-EF-hand domain.

は両サブユニットの PEF ドメインは触媒（CysPc）ドメイ

リアントが存在するが，基本構造は四つの繰り返し領域でンからは最も離れて位置しており，Ca の結合の有無にあり，各々が 1 分子のカルパイン-1 と-2 を（多少の違いは

よってもほとんど立体構造を変化させないことが明らかあるが）数 nM の Ki で阻害する（図 1）．その他に古典型カとなった

ルパインの CAPN8/919），CAPN9/S120），CAPN（8）n21）も阻害

2＋．さらに，CysPc ドメインの PC1 と PC2 とに

13‒15）

1 分子ずつの Ca2＋が直接結合すること，その結合によってするが，CAPN3 に対しては非常によい基質となってしま

PC1 と PC2 の配置が変化し，活性中心が初めて形成される

いまったく阻害できない 22）．また，CysPc ドメインだけにことが判明した 16‒18）．

した CAPN1（ミニ CAPN1 と呼ぶ）は Ca2＋依存的 Cys プロ

逆にいうと，Ca が CysPc に結合していない状態では
2＋

PC1/2 の配置が開いた状態となり，活性中心が形成されなテアーゼ活性を保持するが，CAST による阻害への感受性をほぼ失っている 16, 23）．

いため不活性な状態が維持されている．カルパインは，細CAST は溶液中では特定の構造をとらない天然変性タン

胞質内に存在しており他のタンパク質といつでも相互作用

パ ク 質（intrinsically unstructured/disordered protein：IUP ま

することが可能なため，その活性発現は厳密に制御される

たは IDP）で，Ca2＋結合により活性状態になったカルパ必要があるということを反映しているのだろうか．この構

インと，繰り返し領域内に定義される三つの配列 A, B, C

造的な危険防止機能に加えて，他にも，100％の活性を出（図 1）でそれぞれ活性サブユニット PEF（PEF（L））ドメイ

すためには非生理的に高い Ca2＋濃度が必要である，活性ン，CysPc ドメイン，制御サブユニット PEF（PEF（S））ド

中心が奥まったところに位置しており，構造を持つタンパ

メインと相互作用している．この際に CysPc の活性中心付

ク質がアクセスしにくい，特異的阻害タンパク質カルパス

近にくる部分は誘導適合（induced-ﬁt）が起こり，一部分

タチンが過剰量存在している，など二重，三重の安全装置

がαヘリックスを構成して親和性が高まるのと同時に，そが備わっている．

のままでは活性中心と接触してしまうペプチド結合をちょ

カルパスタチン（CAST）との複合体の活性型カルパイ

うど避難させるように，カルパイン分子の外側に向かって

ン-2 の立体構造（図 2 右），すなわち阻害された構造，をβターンによる小ループの形成が起こる．その結果，カル

みると，カルパインがどのように基質を認識しているかがパインは猿ぐつわをされたようになり，活性を阻害されよくわかる．CAST は鳥類，哺乳類で見いだされる内在性

る．3 配列のうち A, C を欠失させても阻害活性を保持するのカルパインに対する特異的阻害タンパク質であり，他のため，PEF への結合は，阻害活性の安定性を高めるもののプロテアーゼを一切阻害しない．いくつかのスプライスバ

必須ではない．

生化学

第 88 巻第 6 号（2016）

709

図 3 カルパイン-2 と基質（CAST）との相互作用
カルパイン-2 の活性化状態の立体構造（図 2 参照，3BOW）から，CAST を基質と見立て，P10‒P10′に当たる残基とカルパイン側の残基との相互作用（原子間距離＜4.5 Å，エネルギー＜−0.5 kcal/mol）を模式的に表した（MOE
Ver.2015.10 による描画）．ほとんどのカルパイン側の残基は CAST のバックボーン原子に相互作用している．

一方，CAPN3 とミニ CAPN1 が CAST に阻害されないこ

チド結合の酸素，窒素原子であった 17, 18）．これは，カルパとから，CAST と CBSW ドメインとの相互作用の重要性がインには基質特異性が存在するにも関わらず（たとえば，示唆される．CAST の構造から，P3 および P5 以前の部位ある基質タンパク質においては，一定の条件では特定の分（切断部位のすぐ N 末端側のアミノ酸を P1，その前を P2…

解部位が存在する），基質のアミノ酸配列に明示的なルーと，逆に C 末端側のアミノ酸を P1′，その後ろを P2′…とルが見いだせないという現象（後述）の構造的な理由とな呼ぶ）は CysPc からはみ出して CBSW ドメインと相互作用る．その中で，わずかに P2 部位（CAST では Leu）の側鎖しているため，この部分が安定で特異的な阻害に必要とは，弱いながらも広範囲でカルパイン分子表面の原子と疎推定される（図 2）．ミニ CAPN1 には CBSW ドメインが存水的相互作用をしており，過去に開発され有効性が認めら在せず，CAPN3 では IS1 という挿入配列のために，CysPc‒

れた多くのカルパイン阻害剤が P2 部位に Leu または疎水

CBSW ドメインの位置関係が他の古典型カルパインとは異性のアミノ酸を持つこととも矛盾しない．

なっている可能性がある．そのため CAST はこれらを阻害できないのだろう．

しかしながら，P2 側鎖との疎水性相互作用は多くのClan CA プロテアーゼ［パパインや Cys カテプシン（カテCAST との複合体の立体構造から明らかとなったもうプシンの中で Cys プロテアーゼである分子種）などの総一つの特徴は，カルパイン側の原子が基質のアミノ酸側

称，MEROPS（http://merops.sanger.ac.uk/）におけるペプチ

鎖原子とほとんど相互作用していない，という点である

ダーゼ分類法による］に共通するため，これらも阻害して（図 3）．CysPc, CBSW ドメインと相互作用する CAST のア

しまう．すなわち現状では，「カルパイン阻害剤」と呼ばミノ酸側鎖は，ほぼすべてがカルパインからみて外側に位れるものは CAST を除いてすべて特異性に問題があるとい置しており，カルパインと直接相互作用しているのはペプ

わざるをえない．この，カルパイン阻害剤の特異性の向上

生化学

第 88 巻第 6 号（2016）

710という課題は，いつの時代も多くの化学者を巻き込んで追（quantitative activity-structure relationship：QSAR）解析によ及されており，最近では，いくつかの新展開がみられていり，陽性的中率（切断すると予測した部位の何％が切断さる（後述）．難しい問題ではあるが，CAST という模範解れるか）87.5％という高い値を持つ切断部位予測器を実現

答が存在するのだから，解のない絶望的な問題ではなく，した．特に，立体構造が明らかにされている場合には，新道はあるはずだ．

規基質における切断部位（の少なくとも一部）の予測が可能であり，P2 に加えて P3′および P4′が切断効率に重要で

5.

基質特異性にどう向き合うか？

あるということも明らかとなった 33）．
ただし，in vivo においてカルパインが基質タンパク質をカルパインによる基質分解は限定分解と称され，基質の切断する状況は，ほとんど構造をとらないペプチドを切断

機能・構造を変換・調節する効果をもたらす．いい換えるする状態とは著しく異なっているうえ，生化学的に in vitroと，カルパインはモジュレータプロテアーゼであるため，

でカルパインに切断されやすいタンパク質や部位が，必ずその基質特異性，すなわち，カルパインが “何の” タンパクしも in vivo でも同様に切断されているとは限らない．将来

質を “どの部位” で切断するか，という情報はカルパインの的には，カルパインと基質タンパク質がどのように細胞内

生理機能の本質である．問題は，それがなかなか明示でき局在するか，足場タンパク質としてどのようなものと相互ない（既述のように，そもそもカルパインが側鎖をほとん作用しているか，局所的な Ca2＋濃度がどのように変化す

どみていない）ことであるが，最近，新しい方向性がみえ

るか，などの条件も（きわめて困難と考えられるが）切断てきた．実際，カルパインの基質特異性の研究の歴史は古予測器に加味することが必要である．同時に，カルパイン

く，どのようなタンパク質を切断するか，というアプローという酵素の基本的なスペックを評価するために，上記 in

チに始まり

，さらにア

vitro 基質特異性の解析を有効活用すべきであろう．実際のラインメントによる詳細な解析（たとえば部位特異的スコ

in vivo と in vitro での切られ方の比較から，なぜカルパイン

ア行列などを用いた方法）が行われてきた，基質の切断部位配列解析

24‒26）

27, 28）．しかし，こがわざわざ切れにくい（やすい）部位を切る（切らない）

れらは既述の P2 に疎水性のアミノ酸が比較的多いというようになったのか，ということに対する進化的，化学量論

こと以上に目立った成果をもたらしていない．一方，近年的なヒントが得られるかもしれない．たとえば G-タンパのコンピュータと生物情報学の発達に伴い，プロテアーゼ

ク質は酵素としての性能（回転数）を極端に落とすことで研究においても機械学習という手法が注目されてきてい多彩な生理機能を果たすようになったとされる 38）．同様

る．ペプチドライブラリーなどを併用して，カルパインのの歴史（未来）が，カルパインのプロテアーゼとしての性

基質特異性に関してもいくつかの解析がなされ，切断部位質にも起きた（起きる）のかもしれない．

29）

予測器の作出に至っている 30‒37）．たとえば，我々は，基質配列由来のペプチドアレイを用いた定量的活性構造相関
表2

カルパイノパチー
遺伝子

発現

遺伝子変異と関連する疾患

文献

CAPN1, Capn1

全細胞

痙性対麻痺，血小板不全（in vitro）

103, 164）

Capn2

ほぼ全細胞

胎生致死

165, 166）

Capns1

全細胞

胎生致死

167, 168）

CAPN3, Capn3

主に骨格筋

筋ジストロフィー etc.

85, 87, 169, 170）

CAPN5, Capn5

ほとんどの細胞

硝子体網膜症90, 95）Capn6

主に胎生筋，胎盤

139）

CAPN7

ほとんどの細胞

発育過度
np*

Capn8

主に胃腸

胃出血

19）

Capn9

主に胃腸

胃出血

19）

CAPN10

ほとんどの細胞2 型糖尿病161）

CAPN11

主に精巣

np

̶

CAPN12

主に毛包，皮膚魚鱗症

196）

CAPN13

ほとんどの細胞np̶

CAPN14

主に食道

好塩基球性食道炎

96）

CAPN15/SOLH

ほとんどの細胞np̶

CAPN16/ADGB/C6orf103

主に精巣

np

̶

CAPNx および Capnx は各々ヒト，マウスの遺伝子を示す．
* np：ヒト，マウス両方ともまだ報告がない．
生化学

第 88 巻第 6 号（2016）

̶

711
6.

カルパインが関与するさまざまなヒト疾患

LGMD）2A 型（LGMD2A），常染色体優性新生血管炎症性硝子体網膜症（autosomal dominant neovascular inﬂam-

カルパインが関与する疾患は次の 3 通りに大別される．

matory vitreoretinopathy：ADNIV），魚鱗症（ichtyosis），好（1）ヒトの標準型カルパインの活性が疾患の増悪に関与す

塩基球性食道炎（eosinophilic esophagitis：EoE），遺伝性

るもの．神経変性疾患，心・筋疾患，虚血性疾患，が痙性対麻痺（hereditary spastic paraplegia：HSP）など．
（3）寄生虫・病原性微生物が原因となる疾患，つまり感染ん，眼疾患など．
（2）カルパイン遺伝子の病原性変異によって起こる遺伝症で，ヒトのカルパインあるいは自身のカルパインが病性疾患（「カルパイノパチー」と呼ばれる，表 2）．肢

原体の生存や感染などに必須なもの．マラリア，トリ

帯型筋ジストロフィー（limb-girdle muscular dystrophy：

パノソーマ症，ジストソーマ（住血吸虫）症，カンジダ

表3

カルパイン阻害剤の効果に関する報告（抜粋，2010 年以降）
阻害剤，ワクチン

ALLNal改善がみられた疾患モデル（悪影響がみられた現象）
コクサッキーウイルス B3 感染

発症／感染後の処置 *
x（子宮着床）

標的カルパイン

文献

n/a**

171）

CAPN2

172）

滑脳症

x

n/a

173）

ALLNal, PD150606

網膜色素変性症

x

n/a

174）

ALLNal, calpeptin

乳がん

x

CAPN1

175）

Calpeptin

パーキンソン病

n/a

176）

多発性硬化症xn/a177, 178）

特発性炎症性筋疾患

x

n/a

179）

肺線維症

x

n/a

180）

MDL28170, calpeptin

黒色腫

x

n/a

181）

MDL28170

心虚血‒再灌流

CAPN1

54, 182）

慢性心疾患

x

n/a

183）

リーシュマニア症

x

L. amazonencis カルパイン

147）

アフリカ睡眠病

x

T. cruzi カルパイン

184）

子癇前症

n/a

185）

x

n/a

186）

x

n/a

187）

自己免疫性脳炎・多発性硬化症

x

n/a

188）

網膜虚血

x

n/a

189）

n/a

47）

n/a

190）

n/a

191）

脊髄損傷
Calpain inhibitor XI（AK295）, 網膜色素変性症
calpastatin peptide（CAST）
SNJ1945

滑脳症
心虚血‒再灌流
外傷性脳障害BDA-410x

マカドジョセフ病

n/a

192）

加齢症候群

x

CAPN1

80）

鎌形赤血球症

x

CAPN1

193）

腹部大動脈瘤・アテローム性動脈硬
化症

x

CAPN1

58）

Macrocyclic aldehyde（CAT811）

白内障

x

n/a

72）

NH2-GRKKRRQRRRPP

網膜色素変性症

x

CAPN1

194）

Dipeptidyl α,β-unsaturated ester マラリアx

Pf-カルパイン
（？）

195）

マラリア

x

Pf-カルパイン
（？）

145）

x

Smp_157500（S. mansoni カルパイン）

150, 151）

QPDALKSRTLR-COOH（Tat-μCL）, PD150606
Hypervalent organotellurium
compound（RF19）

Sm-p80（組換えタンパク質） ジストソーマ症*「x」は，報告した論文において，発症後・感染後に阻害剤を投与して効果をみていることを表す．
** n/a：特定のカルパイン分子種に限定されない．
生化学

第 88 巻第 6 号（2016）

712症，歯周病など．

克服に，たとえば免疫系の調節を通じて必要であることもこれらの疾患に対して，どのような治療戦略が可能だろ

示されている 61, 62）．

うか．まず，（1）のほとんどの疾患に対して，ヒトの標準

同様に，カルパイン-CAST 系ががんの病態機序に関与す型カルパインの阻害剤が治療薬となりうる．また，（2）でることは古くから知られており，多くの場合，がんの進行は変異型カルパインの機能不全もしくは過剰活性化が発症に伴って CAPN1, CAPN2，あるいは CAPNS1 の高進が報告

原因と考えられる．そのため，遺伝子治療などでその活性されているが，逆に CAST の高進も観察されている 63, 64）．

を正常化することが究極の治療であるが，過剰活性化に対

また，がん組織などでよくみられる病的血管新生が CAST

処するにはカルパイン阻害剤が有効と考えられる．また，の抑制によるカルパイン-2 の高進によって増強されるとい

特定の活性実体に着目した，活性賦活化の可能性も示唆う報告 65）や，非標準型カルパインである CAPN3 の黒色腫されている（後述）．
（3）
においては，いわばハイジャック

細胞株における発現変動に関する報告 66‒68） など，その役された状態ともいえるヒト（＝宿主）のカルパインに対し割（活性ががんを促進するか抑制するか）や細胞種依存性て（1）と同様の戦略で対処するとともに，寄生虫・微生物について，混沌としつつも新たな知見が蓄積されつつあ自身のカルパインを標的とした治療法が検討されている．

る．

以下でも引用しているが，阻害剤ではなくカルパイン

カルパイン阻害剤を眼疾患の治療に用いる試みも盛んであるいは CAST の遺伝子改変［ノックアウトあるいは過剰ある．これは，主にカルパインにより部分分解されたクリ発現トランスジェニック（Tg）］マウスを用いた疾患研究

スタリンの凝集が白内障の原因となるためである．第一世は，因果関係を明確に示せる点で非常に優れている．た代阻害剤である E-6469），SJA6017（第二世代）70），を経て，だし，これらの系は阻害剤に比べると極端な状況となるた

最近では大環状分子構造を持つ阻害剤（第三世代）についめ，そのデータの解釈には注意を要する．以下，各カテゴて検証モデルでの好成績が報告された 71, 72）．カルパイン阻

リーを代表する疾患例を概説するが，紙面の都合上，疾患害剤の治療薬としての実用化が最も近い分野の一つといモデルにおいて検討された阻害剤と合わせて表 3 とした．

える．他に，カルパイン阻害が有効と考えられる眼疾患として，ロドプシンやホスホジエステラーゼなどの遺伝子変

1） カルパイン活性による症状増悪（神経変性疾患，心・筋疾患，がん，眼疾患）

異により発症する網膜色素変性症がある．この疾患では，カルパインの下流でカスパーゼやカテプシンも活性上昇

カルパインは，多くの神経変性疾患（アルツハイマー

し 73, 74），熱ショックタンパク質 HSP70 の発現量が低下し病，パーキンソン病，滑脳症など，表 3 参照）において，ていること 75） も増悪因子である．これらに対する処置を増悪因子として位置づけられる 39‒43）．ただし，アルツハ

カルパイン阻害剤に組み合わせるという，治療戦略が想定

イマー病の発症機序におけるカルパインの関与は限られ

される．

．ま

一 方， デ ュ シ ェ ン ヌ 型 筋 ジ ス ト ロ フ ィ ー（Duchenne

た，遺伝性疾患の滑脳症では，責任遺伝子産物の一つでmuscular dystrophy：DMD）は長らくカルパインの阻害にある LIS1 がモータータンパク質ダイニンの制御に関与しより症状が緩和すると信じられてきたが，最近のマウスており，カルパインにより分解される非常に半減期の短いモデル 76）やイヌ（ゴールデンリトリーバー）モデル 77）でタンパク質であることが明らかとなった．一方のアリルの結果によると，カルパインは DMD において活性上昇に LIS1 の機能損失型変異を持つヘテロ接合体では，正常していても，治療標的とするのは難しいことが示されてアリルからの LIS1 だけではタンパク質量が不足するため，

いる 78）．ただし，DMD のマウスモデル（mdx マウス）や細胞内輸送が破綻をきたし発症すると考えられている．カ

DMD 患者の骨格筋では，早老症の責任遺伝子産物である

ルパイン阻害剤の投与によって LIS1 の減少を抑制するとα-klotho の発現が減少しており，mdx マウスにα-klotho を発症状が緩和されることから，投与時期を適切に設定するこ現させると筋ジストロフィーの症状が緩和されることが最とにより，発症を予防する効果が注目されている 47, 48）．

近見いだされた 79）．α-klotho は Ca2＋恒常性をつかさどってたものと，現在では考えられているようである

44‒46）

多くの心疾患（急性および慢性）において，カルパイン

おり，その欠損によるカルパイン-1 の過剰活性化が早老症の活性は心筋タンパク質の過剰分解などにより症状を悪化状の発症に大きく寄与し，カルパイン阻害剤によってそのさせることが示されてきた 49‒54）．また，動脈硬化モデルに症状が緩和されることも明らかとなっている 80）．そのた

おいてもカルパインの活性化が見いだされている．そのため，筋ジストロフィーにおいてα-klotho を補償する薬剤とめ，これらの疾患に対して，発症前後からカルパインを阻ともにカルパイン阻害剤を使用することは，大きなメリッ

害することが症状緩和や治療効果をもたらすと期待されトがあるかもしれない．

ている 55‒58）．ただし，遺伝子改変マウスの表現型，CAST
過剰発現 Tg マウスが拡張性心筋症と瘢痕治癒障害を示し，

2） カルパイノパチー（LGMD2A, ADNIV, EoE，その他）

心筋特異的な Capns1 ノックアウトマウスでは血流ストレLGMD は 四 肢 の 近 位 筋 に 症 状 が 集 中 す る 筋 ジ ス ト ロ．また，

フィーであり，LGMD2A は常染色体劣性の LGMD の 1 つカルパインのタイムリーな活性化が心筋症状や心筋毒性ので あ る 81, 82）． 世 界 的 に は 最 も 頻 度 の 高 い LGMD で あ りスにより脆弱となること，には要注意である

59, 60）生化学

第 88 巻第 6 号（2016）

713（約 20 人／100 万人），バスク国，レユニオン島など特定のCAPN9 も注目に値する 19, 101）．遺伝子改変マウスの実験地域では，かなり高い罹患率（50〜10,000 人／100 万人）

より，Capn8−/−, Capn9−/−，あるいは Capn8C105S/C105S は，野を示す 83, 84）．1995 年，骨格筋に偏って発現する CAPN3 遺生型マウスよりアルコールストレスによる胃出血傾向が伝子の変異が LGMD2A を引き起こすことが発見 85） され，顕 著 に 高 い 19）． ま た，CAPN8 と 9 は 複 合 体 G-カ ル パ イ

カルパインの機能損失がヒト疾患を引き起こす，いわゆるン（CPAN8/9）を形成しており，一方の欠損で G-カルパ「カルパイノパチー」の最初の例となったインの機能は損なわれてしまう 19）．すでに，ヒト CAPN8,．LGMD2A

85‒87）86）

では，ほとんどの場合 CAPN3 が機能不全となっており，

CAPN9 と も 多 く の SNP が 報 告 さ れ て い て， そ の 一 部 は

このことも他の筋ジストロフィーでは標準型カルパイン

CAPN8, 9 の活性を失わせる 19）．つまり，これらの SNP をの活性が症状の悪化につながっている事実持つ人でストレス性胃出血傾向の増加がある可能性，その

78）

とまさに対

照的である．その後，LGMD2A マウスモデル（Capn3，−/−

および Capn3C129S/C129S）を用いた実験により，CAPN3 はプ

治療としては LGMD2A と同様にカルパインの活性回復・賦活が有効であることが示唆されている 102）．

ロテアーゼ機能とは独立に筋細胞の Ca2＋動態制御にも関

ご く 最 近，CAPN1 が 常 染 色 体 劣 性 遺 伝 性 疾 患 で あ る

与することが示された 88, 89）．よって，LGMD2A の場合は

HSP の責任遺伝子（SPG76 に相当）として報告された 103）．

CAPN3 を阻害するのではなく，CAPN3 の機能を遺伝子治

また，CAPN1 の SNP がヒトおよびイヌの脊髄小脳変性症

療などで回復させることが必要である．

にリンクしていることも明らかとなってきた 104, 105）．遺伝

ADNIV は網膜症から失明に至る重篤な優性遺伝性疾形式およびモデル生物での解析結果より，これらの疾患に患であり，CAPN5 が責任遺伝子産物となっている 90, 91）．

おいても CAPN1 を補完することが適切な治療方針である

CAPN5 はほぼすべての細胞に発現するが，中枢神経系でことが示されている．さらに，CAPN12 の活性損失型変異の発現が高い．ADNIV で は こ れ ま で に CAPN5 の 病が魚鱗症に関与するという報告もなされた 196）．現時点で

原 性 変 異 と し て R243L, L244P, K250N が 同 定 さ れ て い る

は CAPN12 の病態生理機能は不明で，他の魚鱗症責任遺伝

が92, 93），このうち R243L は機能獲得型の過剰活性化体である子（脂質トランスポーターの ABCA12 など）の修飾遺伝子

ことが示唆されており，構造機能相関の視点からも興味深（modiﬁer gene）の可能性もあり，今後の解析が待たれる．

91）

い．実際に，CAPN5:R243L を発現する Tg マウスは，組織学・生理学的に ADNIV 様症状を呈する一方 94），Capn5−/−では顕著な表現型が観察されていない．この Tg マウス

95）3） カルパインを介した感染症（マラリアから歯周病まで）では症状が顕著になる以前から炎症関連遺伝子の発現変動

寄生虫や病原性微生物による疾患はいまだに世界的なが認められており，ADNIV 発症の初期機構や共通の症状

脅威である．特筆すべきことに，これらの生物には多様なを示すブドウ膜炎の病態解析に有効なモデルマウスとしてカルパイン分子種が存在し，その病原性や感染・生存にも注目されている．以上より ADNIV の治療には，過剰な重要な役割を果たしており，前途有望な治療標的となっ

CAPN5 活性を阻害することが有効と考えられる．他の眼ている 106）．以下に述べる疾患のうち，トリパノソーマ症，疾患への取り組みが参考となる一方で，CAPN5 の活性をリーシュマニア症，およびジストソーマ症は，世界保健機

標準型カルパインの活性と見分けることが課題とされる．

関（World Health Organization：WHO）によって「顧みらEoE は，近年，世界的に発症増加が報告されているア

れない熱帯病（neglected tropical diseases：NTD）」と定め

レルギー性の消化管疾患である．ゲノムワイド関連解られており，世界で 10 億人以上を苦しめている．関連す析 に よ り CAPN14 遺 伝 子 の 一 塩 基 置 換（single nucleotide

る研究成果を予防・治療へと応用することが，世界レベル

polymorphism：SNP）がリスク因子の一つとして同定されでの包括的取り組みへの一助として期待されている．

た 96, 97）．CAPN14 は，in vitro では IL-4 によって発現誘導さマラリアは，アピコンプレックス門の胞子虫 Plasmo-れる．しかし，マウスでは偽遺伝子となっていることもあdium falciparum に感染したハマダラカによって媒介され，り，あまり注目されてこなかった 98‒100）．しかし，食道に発熱，貧血，脾腫などを引き起こす最も重篤な寄生虫病の偏って発現すること，EoE で発現が高進しており，in vitro

一つである．P. falciparum にただ一種あるカルパイン（Pf-

では IL-13 によっても発現が誘導されることが明らかとカルパイン）は細胞周期に関与しており，生存に必須でなった 96）．現時点では発症機序はまったく不明であるが，ある 107）．他にも宿主（ヒト）のヘモグロビンを消化して高リスク型の SNP では，発症時の発現高進が抑制されて生き延びるために重要な Asp および Cys プロテアーゼが複いるという興味深い現象が起きている．CAPN14 がプロテ数同定されており 108）．これらのプロテアーゼに対する阻アーゼとして機能している可能性について，現時点では間害剤開発と併用が主要な治療戦略とされる．一方，感染接的にのみ示されている．そのため，今後の機能解析によされた宿主のカルパイン-1 の役割については不明確で，P.

り，EoE 治療の標的として，CAPN14 の活性（機能）を阻

falciparum の増殖に必要であるという報告 109），および，そ害または賦活する方法論がみえてくると期待される．

れを反証する報告 110）がある．

ヒト遺伝性疾患との関連はまだ報告されていないが，消トリパノソーマ症およびリーシュマニア症は，ユーグ

化器官機能との関係において胃粘膜に局在する CAPN8,

レノゾア門 Trypanosoma 属や Leishmania 属によるもので，

生化学

第 88 巻第 6 号（2016）

714
それぞれ複数の病型がある．いずれも昆虫によって媒介菌の全ゲノム上にわずか 67 遺伝子（55 の細菌）しか存在され，たとえば，アフリカ睡眠病は，ツェツェバエによしない 122）．その中で，ヒトの健康・疾患に関わるものとり媒介された Tripanosoma brucei により発症，睡眠周期撹

して，歯周病を引き起こす Porphyromonas gingivalis が有す

乱から昏睡・死に至るもので，代表的な NTD である 111）．

る Tpr（thiol protease の略）というカルパインホモログ遺伝

驚くべきことに，これらの寄生虫はカルパイン遺伝子を子があげられる．Tpr は菌の生存や感染に必須であり，実18〜27 種も有するが，そのほとんどで活性中心を形成す

際に Ca2＋依存的な Cys プロテアーゼ活性を持つ．また，ヒべき Cys, His，または Asn 残基が他のアミノ酸に置換してトの補体タンパク質などを基質とするため，口腔内の免疫いる系から逃れるために機能することが示唆されている 123）．

．本稿の定義では，これらもカルパインであり（2112）

節参照），実際に，寄生虫の生活環において重要な機能を担っているようである［例：T. brucei の ClpGM6 は，CysPc

7.

カルパインを標的とした治療戦略（His→Gln あるいは Cys→Gly）および CBSW ドメインを各三つずつと二つの MIT ドメインの他に，68 アミノ酸からカルパイン関連疾患のほとんどについて，カルパイン阻

なる繰り返しユニットが 70 回以上繰り返した構造を持つ害剤が治療の第一戦略となる．阻害剤の特異性，作用機序820 kDa の巨大タンパク質で，形態変化に必須である 113）．

の理解や扱いやすさは，現在，どのレベルに達しているの図 1 参照］．今後，これらのやや変則的なカルパイン分子

か．また，カルパイン遺伝子変異による疾患，カルパイノ

種についても，機能に関する知見に基づいた治療・予防手

パチーの中で LGMD2A は機能欠失が発症原因だと確認さ段の開発が期待されている．

れている．つまり，CAPN3 の活性を補完することが必要

ジストソーマ症は，扁形動物門の住血吸虫 Schistosoma
mansoni, S. japonicum, S. haematobium がヒラマキガイによっとなる．現在までの CAPN3 に関する知見は，治療戦略にどのような可能性を与えるだろうか．

て媒介されて発症し，尿路線維症，腎炎，下痢・血便，肝硬変などの慢性症状を呈する 114）．S. mansoni は七つのカル

1） カルパインをやっつけろ！（できれば特異的に）パイン遺伝子を持ち，そのうち四つは古典型カルパイン

第一世代阻害剤（ロイペプチン，E-64 やその誘導体 1））を，一つは CAPN7 ホモログをコードする 115）．すでに，古は，カルパインに特異的ではなく，他のパパイン様プロ

典型カルパインの一つ，Smp_157500（図 1）は有望なワク

テアーゼ 124‒126）のみならず，たとえばマトリックスメタロ

チン候補として注目されているが，その生理機能自体は

プ ロ テ ア ー ゼ（matrix metalloproteinase：MMP）2127） な ど

まったく不明である．

に対しても広い阻害活性を示す．続いて，SJA601770） やカビ・酵母では，その多くに（本稿執筆時点で全ゲノ

PD150606128） などの第二世代阻害剤が開発されているが，ム解析済みの真菌類 449 属のうち 431 属）カルパイン遺伝

残念ながら特異性はまだ十分ではない．しかし，その後の子が 1 コピー以上見いだされている（しかし，カルパイ

構造生物学の発展により，非常に有望な第三世代阻害剤

ンは，Schizosaccharomyces や Pneumocystis などには存在しが開発されている．たとえば，既述のように CAST によるない．3 節参照）．真菌類には，白癬（水虫・たむしなど）

カルパインの阻害は，部分的なαヘリックス構造形成が特の原因菌（Trichophyton tonsurans など）から，重篤な感染

異性を担保する．これに倣い，ペプチドの側鎖の一部に分症，特に日和見感染によって致死的な全身症状を引き起こ

子内架橋を施してαヘリックス構造を固定し，カルパイン

すもの（Candida albicans, Cryptococcus neoformans, Aspergillus

への特異性向上に成功したことが報告されている 129）．まfumigatus, Coccidioides immitis など）が含まれる．

た，大環状の分子を用いた阻害剤は目的外のプロテアーゼ

真菌の多くは低 pH（酸性）環境で成育していることがへの誘導適合が起こりにくく，カルパイン以外にもさまざ多いため，ヒト組織に寄生するためには高 pH（中性）側

まなプロテアーゼに特異的な阻害剤の開発に応用されていに環境適応をする必要がある．何とその経路で機能する 71, 130, 131）．カルパイン阻害剤では，白内障治療薬に向ける の が， 前 述 の よ う に， 真 菌 の カ ル パ イ ン Rim13/PalBてきわめて有望な結果が得られている 72）．

で あ り 116‒118）， こ れ ら は ヒ ト CAPN7 の ホ モ ロ グ で あ る

特異性の点で希望の光を投げかけるような，ひと味違う（表 1） ．高 pH 適応シグナル経路の要は Rim13/PalB がリ

アイディアとして，カルパイン自身の一部の配列を阻害剤

クルートされた転写調節因子の Rim101/PacC を限定切断・に用いるという方法論は興味深い 132）．安定化因子（一種

活性化して，適応に関わる遺伝子群の発現を切り換えるこのシャペロン）との相互作用が競合的に阻害されると，そとである 119‒121）．このカスケードは，真菌感染の防止・関のカルパイン分子が不安定化・不活性化するというもので連疾患の治療にきわめて効果的な標的を提示するものであある．また，既存の阻害剤は，ほぼすべて活性中心を標的るが，細胞ストレスに反応してカルパインが活性化する機としているため，逆に特異性を下げる一因となっている

構を遺伝学的に明示した初めて（現在でもほぼ唯一の）の（カルパインは基質のアミノ酸側鎖をほとんど認識しない

例としても重要である．

し，P2 の疎水性残基嗜好性は他のパパイン様プロテアー

119）

以前より指摘されていることだが，細菌のカルパインホ

ゼでも保存されているため）．しかし，狙い方を工夫する

モログは少なく，現時点で解読されている 4000 以上の細ことで，特異性を持たせることはできないだろうか．たと生化学

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えば，カルパインの活性化とは，すなわち PC1 と PC2 が近CAPN6 はマクロファージで mRNA スプライシングに関与

づいて Cys-His-Asn からなる活性中心トライアッドを形成しており，その抑制によりアテローム性動脈硬化を有意にすることなので，不活性化状態のカルパインの PC1 と PC2改善できるため 142），新しい標的カルパインとして大きなの間隙に入り込んでこの配置変換を阻害する物質は，カル

注目を浴びている．

パインにきわめて特異的なものとなりうるのではないか．
一方，阻害剤を用いて得られる結果については，「本当にカルパインが標的なのか」という点に検討の余地があ

2） 寄生虫・病原性微生物のカルパインもやっつけろ！
（活性はともあれ）るだろう．よく使われる ALLNal や MDL28170（各々カル

既述のとおり，ヒトに深刻な疾患をもたらす寄生虫・病

パイン阻害剤 1 および 3 とも呼ばれる）を含め，カルパイ

原性微生物の多くにおいてもカルパインは，生存，増殖，ン阻害剤のほとんどは Cys カテプシンの多くをよく阻害す

感染などに必須の機能を担っている．これらは，厳密にはる．そのため，阻害剤による生物学的な効果ではカルパ

ヒトカルパインとは異なる性質を持つことが予想される

インとカテプシンの寄与が見分けられず，あいまいになっので，疾患治療における特異的な標的として非常に有望ている報告が山のようにある．たとえば，カテプシンにである．中には，ヒトカルパインに対する阻害剤が効くもある程度特異的な阻害剤（カテプシン B, K, S, L に対して，のもある．また，宿主が発現するヒトカルパインが寄生

各々 Ca-074, odanacatib, CLIK-060, CLIK-148 などが知られ虫・病原性微生物の感染，増殖のためにハイジャックされている）を用いて検証すべきではないか．その結果，ている場合には，ヒトカルパインに対する阻害剤が一石二ALLNal と同様の効果があれば，実はカテプシンが増悪因

鳥の効果をあげることも予想される．たとえば，マラリア子である可能性が高い．

の原因となる P. falciparum の Pf-カルパインも生存に必須で

133‒135）

繰り返しになるが，現在のところ CAST が唯一，完全にあるが，ALLNal, ALLMal, BDA-410 など従来のカルパイン

カルパインに特異的な分子である．CAST の存在は，きち阻害剤が P. falciparum の赤血球への侵入や増殖を抑制した

んとカルパインだけを阻害する薬剤は開発可能であることという報告がある 143, 144）．最近では Te を含む超原子価有機を示している．もちろん，実用に耐えるために解決せねばテルル化合物が Pf-カルパインを阻害するという報告もあならない課題は（物性・価格など）ある．

る 145）．肝心の Pf-カルパインの活性や機能については不明

もう一つ興味深い視点は，アロステリック（活性中心とな点が多く，最近確立された活性を持つ組換え Pf-カルパ

は別の部位に作用する）阻害剤である．これまでに，α-メインの発現系を用いた解析に興味が持たれる 146）．同様に，

ルカプトアクリル酸誘導体（PD150606 など）が PEF ドメ

カルパイン阻害剤 MDL28170 は，宿主細胞への毒性はほとインに結合し，非競合的にカルパインを阻害することが明

んどなく，Trypanosoma や Leishmania の増殖を抑制する効らかとなっている 128）．ところが最近，PD150606 は CysPc

果が報告されている 147, 148）．しかしながら，これらの寄生ドメインからのみなるミニカルパインの活性を阻害する虫のカルパインは活性中心残基のいずれかを失っているもことから，やはり活性領域に作用していることが判明しのがほとんどのため 112），MDL28170 が何に作用しているたのかは不明であり，宿主のカルパイン阻害が上記の効果を．残念ながら，その詳細な阻害機構は不明であるが，136）

ジスルフィド結合により二量体化したα-メルカプトアクリ
ル酸誘導体は，単量体に比べて数百倍強いカルパイン阻害引き起こしている可能性も大きい．
S. mansoni のカルパイン Sm-p80（細胞膜上に提示され．これらの阻害剤にているカルパイン Smp_157500 の C 末端 80 kDa 部分）は，関する知見を合理的に応用し，新たなアロステリック阻害

ジストソーマ症の有望なワクチン候補の一つとなってい剤を開発する可能性が期待される．実際，CycPc ドメイン

る 149, 150）．残念ながらこのカルパインの生理機能についてと立体構造の類似するカテプシン K では，生物情報学的手は明らかではないが，ヒヒを用いた感染実験やさまざまな法でアロステリック阻害剤の開発に成功しており属の住血吸虫を用いた実験から，ワクチンとしての優秀性活性を示すことが報告されている

137）

，カ

138）

と属を超えた広汎性が示されている 150, 151）．寄生虫のカル

ルパインにおいても十分実現可能と考えられる．
さらにまったく別のコンテキストから，CAPN6 の抑制

パインを標的とした，特異的戦略の例である．

というストラテジーも興味深い．CAPN6 は，ヒトカルパ

真菌類，細菌（歯周病菌）のカルパインは上記寄生虫のインの中で唯一活性中心の Cys が Lys に変異しており，プ

カルパインよりもさらにヒトカルパインとの構造の差異がロテアーゼ活性を有しないユニークな分子で，胎生筋・骨著しいため，特異的阻害剤のデザインにはもってこいであや成体の胎盤に発現している．Capn6 ノックアウトマウ

ると考えられる．特に，抗生物質の使いにくい真菌類の引スでは骨格筋の有意な肥大に伴う体重の増加が観察されき起こす日和見感染などに対して貢献できる可能性があており，CAPN6 は骨格筋の発達抑制に関与すると考えらる．現時点では，これらのカルパインに対する阻害剤の解れる

析はほぼ皆無で，立体構造解析も行われていない．“宝の．そのため，ミオスタチン（筋発達を抑制するサ

139）

イトカイン）の抑制ストラテジー 140, 141） と同様に，DMD山” となる可能性を秘めた分野に思える．

や LGMD2A において CAPN6 の抑制による筋量増加が治療効果を与える可能性が考えられている．興味深いことに，
生化学

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3） カ ル パ イ ン の 活 性 を 取 り 戻 せ！（ で も， ど う や って？）
現在のところ，LGMD2A は唯一，ヒトカルパイン遺伝
子の機能損失型変異で生じることが確認されている遺伝病「カルパイノパチー」である．この疾患の治療には CAPN3の活性を補完することが必要となる．ヒトでの疾患はいまだ確認されていないが，CAPN8, 9, 11, 12, 13, 15, 16 に起因するカルパイノパチー（もしあれば，であるが）も，同様にカルパインの活性を取り戻すことが必要と考えられる．
カルパインの分子量が現存するウイルスベクターに入りうるサイズ（〜100 kDa）であることと，カルパインにはよい活性化剤が存在しないことから，現状では遺伝子治療が第一選択となる 140, 152, 153）．
LGMD2A の 遺 伝 子 治 療 に あ た っ て，CAPN3 の プ ロ テ
アーゼ活性の制御機構がいまだに不明であることは，大きなデメリットである．たとえば，CAPN3 発現 AAV ベク
ターを用いた遺伝子治療開発の過程で，骨格筋は CAPN3の外部からの発現を許容する（制御できる）が，心筋その他の組織ではそうではなく，CAPN3 の発現が組織を損傷してしまうことが明らかとなった 59, 153）．解決法として，発現ベクターのプロモーターの骨格筋特異性を（たと図 4 CAPN3 の iMOC
CAPN3 は，強力な自己分解活性を持つ．主要な自己分解部位
は IS1 に存在し，それぞれ PC1 と PC2 のみを含む，活性のない
C3N, C3C となる．分子間相補により構築される iMOC-CAPN3
は構成成分によって，（A）C3N および C3C,（B）C3N と CAPN3,（C）C3C と CAPN3 の 3 形態が考えられる．（B）および（C）では，
CAPN3 の自己分解が起きた後，（A）の形態によって活性が回復されると考えられる．そのため，CAPN3 において C3N，あるいは C3C に対応する部分に変異（*）が存在している場合，その影響が打ち消される可能性がある．C3C：CAPN3 C-terminal
fragment, C3N：CAPN3 N-terminal fragment, CBSW：Calpaintype β-sandwich domain, iMOC：intermolecular complementation,
IS1/2：insertion sequence 1/2, NS：N-terminal sequence, PC1/2：
protease core domain 1/2, PEF：penta-EF-hand domain.

えば，CAPN3 の遺伝子領域を用いるなどして）高めることなどが模索されている 153）．これに関連して，活性のあころ唯一の例であり，他にサイトメガロウイルス（CMV）

る完全長の CAPN3 を外来遺伝子として発現させることにと単純ヘルペスウイルス（HHV, HSV）のプロテアーゼ

危険が伴うとすれば，点変異の LGMD2A の場合（全 LG-（アセンブリンと呼ばれる）で報告 156, 157）があるのみであMD2A の 1/3 以上に当たる）には，遺伝子編集技術と iPSる．カスパーゼ，やクラミジアのプロテアーゼ（CPAF）細胞の技術を用いて，変異を修正するということも今後視なども前駆体が 2 断片に切断されて分子内二量体を形成し野に入ってくるだろう 154）．

て活性化するが，CAPN3 のように両断片を溶液中で混合

一 方，CAPN3 に は 分 子 間 相 補（intermolecular comple-

するだけで活性を取り戻すことはない．このように，特155）異な性質であるため，自己分解と iMOC という性質を利用（図 4）．CAPN3 は強力な自己分解活性を持っており，in

した治療法の可能性を現実化するためには，いつ，どこ

vitro では半減期 10 分未満で消失してしまう．この分解にで，どのような形で CAPN3 が活性を発現するのかについよ っ て， 約 35 kDa の N 末 端 断 片（C3N） と 約 58 kDa の Cてもっと研究を進める必要がある．

mentation：iMOC）という特筆すべき性質が存在する

末端断片（C3C）が生じる．前者には活性中心の Cys 残基

一方，LGMD2A 型変異 CAPN3 の中には活性が野生型よが，後者には His, Asn 残基が含まれるため，それぞれだけりも高進しており，過剰な自己分解により CAPN3 タンパ

ではプロテアーゼ活性を持ちえない．

ク質が消失してしまっている 86, 158）というケースも存在ししかしながら，CAPN3 の両断片は再び会合して活性をている．これらの多くは PEF ドメインに点変異体がみられ回復できるのである．さらに，C3N と C3C の間での iMOCるため，前述の PD150606 などの，PEF ドメインに相互作に加えて，全長と C3N（あるいは C3C）との間でも iMOC

用する分子を利用して過剰活性化型変異体 CAPN3 の活性が生じる．すなわち，点変異により不活性となった全長を部分的に阻害すると，CAPN3 が安定化されて症状が軽

CAPN3 は，その点変異の位置を含む野生型断片（C3N ま

減するという可能性も考えられる．

たは C3C）が存在すると iMOC により活性を取り戻すことができることとなり，LGMD2A の遺伝子治療を野生型断8. おわりに片（C3N, C3C）の発現で行えるかもしれない．これらの野生型断片は単独では活性がないため，CAPN3 を発現しプロテアーゼがさまざまな疾患治療の標的となりうるこていない骨格筋以外の組織では活性を持ちえないと期待さとはすでに周知のこととなっている 159）．その中で，カルれる．これは安全性の面で大きな利点であろう．

パインに関しては，酵素としての実態・生理機能理解のと

iMOC 自体は，ちょうど大腸菌のβ-ガラクトシダーゼのころで少し立ち遅れていることは否めない．今回，あえてα相補と同様の機能であるが，自己分解を経ての相補といCAPN10 と 2 型糖尿病（T2DM）に関しては言及しなかっう現象は，原核・真核細胞のプロテアーゼでは，現在のとたが，それは，CAPN10 がどのように T2DM に関与してい生化学

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るのか，治療に際して補完するべきか阻害するべきか，が松雅明博士，崎村建司博士，反町典子博士，千葉智樹博

まったく不明なままであるからだ 160‒162）．今後の研究の進士，夏目徹博士，埜中征哉博士，林由紀子博士，畠山鎮次

展が要注目である．

博士，原孝彦博士，牧正敏博士，馬見塚拓博士，丸山工作

本稿では，阻害剤の特異性についてしばしば言及した

博士，水島昇博士，村上誠博士，村田茂穂博士，柳田光昭が，「使える」阻害剤という概念はその目的（疾患治療 vs

博 士，Siegfried Labeit 博 士，Jacques Beckmann 博 士，Henk

純粋科学的実験）によっても変わる．疾患治療を考Granzier 博士，Carol Gregorio 博士，Isabelle Richard 博士にえれば，阻害剤に特異性がなくても，副作用なく症状を緩深謝申し上げます（紙面の都合で現所属を割愛させていた

和できるなら，まったく問題ないともいえる．たとえばカだきました）．そして，カルパイン研究に邁進し，共にサルパインとカテプシンの両方が症状悪化をもたらしている

イエンスしてくれる（た）同志，すなわち現旧全ラボメン

ケースも少なくないが，このような場合はむしろ両者に広バーに心より感謝申し上げます．

131, 163）

く効く阻害剤の方が望ましいとさえいえる．

文

しかしながら，対症療法ならではの後手感や未知の因子に対する脆弱性は除かれるべきだし，長期的な視点からも，思わぬ副作用を避けるため，阻害剤の特異性は十分に磨かれるべきものであると考える．また，疾患モデルにおけるカルパイン阻害剤の効果は，使用目的に応じて，発症前からの投与と発症後の投与による治療効果をそれぞれ評価することが，「使える」阻害剤を見分けるために必要であろう．理想的なカルパイン阻害剤を目指して，特異性を高めるための可能性はいくつかあげたとおりである．筆者
らはカルパインがどのように基質特異性を発揮するのかという観点から，今後の開発を下支えしたいと思う．
カルパイン阻害剤の開発が望まれる一方，カルパイン阻
害による副作用も忘れてはならない．特に心筋，免疫系，胎盤などにおけるカルパイン活性の重要性は，比較的最近に認識されてきたことであり，新たなカルパイノパチーメ
カニズムを内包している可能性がある．さらには，カルパインの阻害・活性化と，他の分子の阻害・活性化とを合理的に組み合わせることを，治療効率という観点から検討することもありうるのではないだろうか．
現段階では，カルパインの生理機能に関する基礎的な理解がまだまだ不足していることを痛感する．しかし，原石にハズレはなく，正しい順番で拾うと綺麗に光るようである．カルパイン自体の解析はもちろん，それが関与する現
象・ネットワークを広く理解することが今後のカルパイン研究の発展につながると考えられる．
謝辞
筆者らがカルパイン研究を始めることができ，今日まで続けることができたのは偏に鈴木紘一先生の思いやり溢れたご指導の賜物で，本総説は天国の先生に捧げます．また，研究へのご指導・ご協力をいただいた旧東京都臨床医学総合研究所遺伝情報研究部門の榎森康文博士，本間好博
士，川崎博史博士，秋田朗子博士，大海忍博士，大野茂男
博士，西道隆臣博士，阿部啓子博士，旧東京大学分子細胞生物学研究所生体超高分子研究分野の石浦章一博士，川原裕之博士，前田達哉博士，東京都医学総合研究所の田中啓
二博士，米川博通博士，多屋長治博士，正井久雄博士，共同研究で大変お世話になりました饗場篤博士，荒畑喜一
博士，家村俊一郎博士，大島泰郎博士，木村澄子博士，小生化学

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第 88 巻第 6 号（2016）

722
著者寸描
●反町

洋之（そりまち ひろゆき）
公益財団法人東京都医学総合研究所カル
パインプロジェクトプロジェクトリー
ダー，参事研究員．博士（農学）．
■略歴 1963 年神奈川県に生る．86 年東大理学部卒．88 年同大学院理学系研究科修士修了．88〜92 年都臨床研研究員．92〜97 年東大分生研助手．97〜2004 年東大農学部助教授．04〜11 年都臨床研副参事（09 年〜参事）研究員．11 年〜現職．
■研究テーマと抱負 研究テーマはカルパイン．抱負は，忙中閑あり，苦中楽あり．また，中学のバスケ部で流行った「死んでも命」というフレーズは，意味不明ながら，時々思い出しては気合いを入れています．
■ウェブサイト http://www.igakuken.or.jp/calpain/■趣味 ワイン，ビール，カメラ，車，野球，水泳，黒子のバスケ，攻殻機動隊，ガリレオ，1Q84，奥様は魔女，カルパイ
ン．

生化学

●小野

弥子（おの

やすこ）
公益財団法人東京都医学総合研究所カル
パインプロジェクト副参事研究員．博士（理学）．
■略歴 大分県出身．99 年東大大学院理学系研究科博士修了．99〜2003 年日本学術振興会研究員（東大分生研・アリゾナ
大）．04〜11 年都臨床研主任（08 年〜主席）研究員．11〜都医学研主席研究員．
16 年〜現職．
■研究テーマ カルパイン．
■研究テーマと抱負 Be curious and critical, but also respect theaccomplishments of others（どこかで読んだ）．
「自分に厳しく」「自分大好き」のバランスを取って，シャキッとする．
■ウェブサイト http://www.igakuken.or.jp/calpain/■趣味 バレエ，語学番組，ラジオ，Percy Jackson & the Olympians，ハリーポッター，カルパイン．

第 88 巻第 6 号（2016）

Impact Objectives• Develop a better understanding of the molecular mechanisms of calpainopathies
by investigating the physiological functions of calpains• Clarify the physiological functions of calpains• Delve deeper into the complexities of calpain molecules as a means of ultimately
developing effective drugs and therapies for calpain-related diseases

Insights into the complex
world of calpains
The CALPAIN project is investigating the role of calpains in basic cellular functioning and disease development.
Here Dr Hiroyuki Sorimachi discusses his ongoing research and addresses uncertainties around calpains
Could you give a
brief explanationof what a calpain
is and thebackground and key
goals behind the
CALPAIN project?
A calpain is an intracellular Ca2+-dependent
protease and is involved in diverse aspectsof cellular functions. Calpain homologs
exist in almost all eukaryotes and constitutea super-family. For human and mouse
calpains, genetic defects cause various
deficiencies, termed calpainopathies.
The CALPAIN project constitutes one of theresearch activities at the Tokyo Metropolitan
Institute of Medical Science, Japan. Our project
specifically aims to understand molecularmechanisms of calpainopathies. We investigate
physiological functions of calpains in three key
areas: biological consequences of calpainmediated proteolysis of substrates; regulationof calpain activity; and substrate specificities.
Although there are some human calpain
species we specifically focus on, we try tokeep any calpain species within the scopeof our interest. We intend to transform ourresearch outcome into more concrete basic
knowledge about calpains, and support
the development of therapeutic meansfor correcting aberrant calpain functions
manifested as calpainopathies.
What biological processes are calpains linked
to and what diseases can arise from theirmalfunction?
74 www.impact.pub

Some calpain substrate proteins play
important roles in cytoskeletal remodelling,cell growth, signal transductions for cell cycle
regulation and stress responses (adaptation).
For example, it has been suggested CAPN3 isinvolved in stress responses to boost muscle
adaption, and malfunction of CAPN3 bygenetic mutation causes muscular dystrophy.
Another example is Eosinophilic oesophagitis,
caused by a deficiency of CAPN14, which
regulates immune response in esophagus.
In addition, our study using KO (knockout)
mice suggests that some gastric dysfunction
is linked to insufficient activity of CAPN8
and CAPN9 complex, and that deprivationof CAPN6 makes muscles slightly bigger.

on several disease symptoms. Many actionsof calpains have been left in a black box. It
is our role to understand and decrease thecontents of such a black box.

On the other hand, hyperactivation of
calpains can also be a type of malfunction.
For example, excess activity of CAPN5 iscausative for vitreoretinopathy.

Thanks to genome sequencings, calpain
sequences from various living organisms
have been revealed. I think now is the timeto think about evolutionary aspects of calpain
molecules. Precise structural comparison of
calpains from various organisms will shedlight on structure-function relationships ofthis molecule. This approach may ultimately
answer the questions; what are calpains,
and why are they (not) required for livingorganisms?

There are several diseases that do not stemfrom calpain malfunction (neurodegenerative
disorders, ischemia of the brain and the heart,
myopathies, cancers), but the symptoms ofwhich are exacerbated by calpain activities.
These relationships are derived from thefact calpain substrates are involved in theabove-mentioned biological processes.
Can you explain the importance of this workin real-world terms?
I would like to update the general concept
surrounding calpains as much as possible.
In the past, the outcomes of calpain
research have been appreciated based on
the beneficial effects of calpain inhibition

In line with this, the principle of our project
allows us to study calpains as a family ofprotease, providing us with the general
impression. Since some calpain species havediverged structures and/or functions, an
important finding may come from a different
direction. We hope our approach will help todetermine how to appreciate such a spin-off.
What is next for your research in the coming
five to 10 years?

As long as the situations surrounding the
research permits, I would like to continue theway we have been conducting our research,
thereby focusing on the molecule/calpain
of interest. Identification of substrates andnailing down the one (or some), which
are critical for the phenotype of KO mice,
will be a great achievement for us and willallow us to eventually think about theevolutionary importance of calpains.

Unravelling the calpain

Illustration by
Emiko Wakatsuki

The CALPAIN project aims to unravel the complexity of calpain molecules and, in turn, use theirdiscoveries to generate effective drugs and therapies for calpain-related diseases

In an effort to further scientific understandingof calpains and their vital biological roles, the
CALPAIN project was established within theTokyo Metropolitan Institute of Medical Sciencein Japan. Led by Department Head Dr Hiroyuki
Sorimachi, the CALPAIN project’s goals include
analysing the mechanisms of calpains at amolecular level; clarifying their physiological
functions; analysing diseases marked bycalpain deficiency using genetically-modified
mice; and developing future diagnosis andtreatment plans for calpain-related diseases.
Sorimachi’s career began in the late Dr Koichi
Suzuki‘s lab, which was dedicated to studying
and cloning calpains. With the help of
his colleagues, Suzuki became a pioneer
within the field by discovering the complete
primary structure of a calpain. Since then,the CALPAIN project has grown significantly
and now includes: Associate Director Dr
Yasuko Ono who is particularly interested ininvestigating the function of CAPN3/calpain-3 inmuscle tissues; Chief Researcher Dr Shoji Hata
whose focus lies with the physiological functionof mammalian calpains that have specificstructures or expressions; and Senior Researcher
Dr Fumiko Shinkai-Ouchi, who explores dynamic
modulation of protein, including calpain itself,
as readout of calpain functions by proteomic
approach. Sorimachi meanwhile, is currently

engaged with the structure-function relationships
and substrate specificities of calpains.
Along with studying the basic structure andfunction of a calpain, researchers are working
to unravel the molecular mechanisms behindcalpain-related diseases. By discovering thepathology of these diseases, members of the
CALPAIN project can aid in the developmentof novel strategies for predicting, preventing,diagnosing and treating various disorders.
AN ENIGMATIC ENZYME
Originally discovered in 1964 by notedbiochemist Gordon Guroff, calpains are a superfamily of proteases that are expressed in almost
all eukaryotes and bacteria. The term ‘protease’refers to the main function of a calpain – toperform proteolysis and breakdown substrates
into smaller polypeptides and amino acids.
However, unlike most other proteases, calpains
have limited proteolytic activity. As opposed
to completely breaking the substrates down,
the calpain modulates the substrates’ function
and structure. Thus, calpains have earned thename ‘modulator proteases’. The modulation ofsubstrates is an essential intracellular process.
Calpains have a vital role to play and any
deficiency can lead to major medical issues.
Although the role of a calpain as a cellular

housekeeper is well known, their mechanisticfeatures are still poorly understood. To address
this issue, one of the CALPAIN project’s
main objectives is to recognise calpains as:‘a word representing the family of enzymes,
rather than just the conventional calpains,’
Sorimachi explains.
So far, scientists have discovered thathumans have 15 calpain genes. Two of thesegenes, CAPN1 and CAPN2, are known as
conventional calpains, as they are the mostubiquitous and well-studied sub-units. Yet
there are also unconventional classicaland unconventional non-classical calpain
types. Unconventional classical calpains
are molecules with an identical structure to
CAPN1 and CAPN2, but a different function.
The unconventional non-classical calpains are
the most dissimilar group, as their structures
diverge from conventional calpains.
Until the late 1980s, scientists believed that
CAPN1 and CAPN2 were the only calpain
species. However, since the CALPAIN project
discovered CAPN3 in 1989, unconventional
calpains have become a hot topic in the field.
It has been demonstrated that they can be
intriguing molecules that offer researchers
a greater insight into calpains’ physiological
functions and calpain-related diseases.
www.impact.pub 75

Impact Objectives• Develop a better understanding of the molecular mechanisms of calpainopathies
by investigating the physiological functions of calpains• Clarify the physiological functions of calpains• Delve deeper into the complexities of calpain molecules as a means of ultimately
developing effective drugs and therapies for calpain-related diseases

Insights into the complex
world of calpains
The CALPAIN project is investigating the role of calpains in basic cellular functioning and disease development.
Here Dr Hiroyuki Sorimachi discusses his ongoing research and addresses uncertainties around calpains
Could you give a
brief explanationof what a calpain
is and thebackground and key
goals behind the
CALPAIN project?
A calpain is an intracellular Ca2+-dependent
protease and is involved in diverse aspectsof cellular functions. Calpain homologs
exist in almost all eukaryotes and constitutea super-family. For human and mouse
calpains, genetic defects cause various
deficiencies, termed calpainopathies.
The CALPAIN project constitutes one of theresearch activities at the Tokyo Metropolitan
Institute of Medical Science, Japan. Our project
specifically aims to understand molecularmechanisms of calpainopathies. We investigate
physiological functions of calpains in three key
areas: biological consequences of calpainmediated proteolysis of substrates; regulationof calpain activity; and substrate specificities.
Although there are some human calpain
species we specifically focus on, we try tokeep any calpain species within the scopeof our interest. We intend to transform ourresearch outcome into more concrete basic
knowledge about calpains, and support
the development of therapeutic meansfor correcting aberrant calpain functions
manifested as calpainopathies.
What biological processes are calpains linked
to and what diseases can arise from theirmalfunction?
74 www.impact.pub

Some calpain substrate proteins play
important roles in cytoskeletal remodelling,cell growth, signal transductions for cell cycle
regulation and stress responses (adaptation).
For example, it has been suggested CAPN3 isinvolved in stress responses to boost muscle
adaption, and malfunction of CAPN3 bygenetic mutation causes muscular dystrophy.
Another example is Eosinophilic oesophagitis,
caused by a deficiency of CAPN14, which
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In addition, our study using KO (knockout)
mice suggests that some gastric dysfunction
is linked to insufficient activity of CAPN8
and CAPN9 complex, and that deprivationof CAPN6 makes muscles slightly bigger.

on several disease symptoms. Many actionsof calpains have been left in a black box. It
is our role to understand and decrease thecontents of such a black box.

On the other hand, hyperactivation of
calpains can also be a type of malfunction.
For example, excess activity of CAPN5 iscausative for vitreoretinopathy.

Thanks to genome sequencings, calpain
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have been revealed. I think now is the timeto think about evolutionary aspects of calpain
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calpains from various organisms will shedlight on structure-function relationships ofthis molecule. This approach may ultimately
answer the questions; what are calpains,
and why are they (not) required for livingorganisms?

There are several diseases that do not stemfrom calpain malfunction (neurodegenerative
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These relationships are derived from thefact calpain substrates are involved in theabove-mentioned biological processes.
Can you explain the importance of this workin real-world terms?
I would like to update the general concept
surrounding calpains as much as possible.
In the past, the outcomes of calpain
research have been appreciated based on
the beneficial effects of calpain inhibition

In line with this, the principle of our project
allows us to study calpains as a family ofprotease, providing us with the general
impression. Since some calpain species havediverged structures and/or functions, an
important finding may come from a different
direction. We hope our approach will help todetermine how to appreciate such a spin-off.
What is next for your research in the coming
five to 10 years?

As long as the situations surrounding the
research permits, I would like to continue theway we have been conducting our research,
thereby focusing on the molecule/calpain
of interest. Identification of substrates andnailing down the one (or some), which
are critical for the phenotype of KO mice,
will be a great achievement for us and willallow us to eventually think about theevolutionary importance of calpains.

Unravelling the calpain

Illustration by
Emiko Wakatsuki

The CALPAIN project aims to unravel the complexity of calpain molecules and, in turn, use theirdiscoveries to generate effective drugs and therapies for calpain-related diseases

In an effort to further scientific understandingof calpains and their vital biological roles, the
CALPAIN project was established within theTokyo Metropolitan Institute of Medical Sciencein Japan. Led by Department Head Dr Hiroyuki
Sorimachi, the CALPAIN project’s goals include
analysing the mechanisms of calpains at amolecular level; clarifying their physiological
functions; analysing diseases marked bycalpain deficiency using genetically-modified
mice; and developing future diagnosis andtreatment plans for calpain-related diseases.
Sorimachi’s career began in the late Dr Koichi
Suzuki‘s lab, which was dedicated to studying
and cloning calpains. With the help of
his colleagues, Suzuki became a pioneer
within the field by discovering the complete
primary structure of a calpain. Since then,the CALPAIN project has grown significantly
and now includes: Associate Director Dr
Yasuko Ono who is particularly interested ininvestigating the function of CAPN3/calpain-3 inmuscle tissues; Chief Researcher Dr Shoji Hata
whose focus lies with the physiological functionof mammalian calpains that have specificstructures or expressions; and Senior Researcher
Dr Fumiko Shinkai-Ouchi, who explores dynamic
modulation of protein, including calpain itself,
as readout of calpain functions by proteomic
approach. Sorimachi meanwhile, is currently

engaged with the structure-function relationships
and substrate specificities of calpains.
Along with studying the basic structure andfunction of a calpain, researchers are working
to unravel the molecular mechanisms behindcalpain-related diseases. By discovering thepathology of these diseases, members of the
CALPAIN project can aid in the developmentof novel strategies for predicting, preventing,diagnosing and treating various disorders.
AN ENIGMATIC ENZYME
Originally discovered in 1964 by notedbiochemist Gordon Guroff, calpains are a superfamily of proteases that are expressed in almost
all eukaryotes and bacteria. The term ‘protease’refers to the main function of a calpain – toperform proteolysis and breakdown substrates
into smaller polypeptides and amino acids.
However, unlike most other proteases, calpains
have limited proteolytic activity. As opposed
to completely breaking the substrates down,
the calpain modulates the substrates’ function
and structure. Thus, calpains have earned thename ‘modulator proteases’. The modulation ofsubstrates is an essential intracellular process.
Calpains have a vital role to play and any
deficiency can lead to major medical issues.
Although the role of a calpain as a cellular

housekeeper is well known, their mechanisticfeatures are still poorly understood. To address
this issue, one of the CALPAIN project’s
main objectives is to recognise calpains as:‘a word representing the family of enzymes,
rather than just the conventional calpains,’
Sorimachi explains.
So far, scientists have discovered thathumans have 15 calpain genes. Two of thesegenes, CAPN1 and CAPN2, are known as
conventional calpains, as they are the mostubiquitous and well-studied sub-units. Yet
there are also unconventional classicaland unconventional non-classical calpain
types. Unconventional classical calpains
are molecules with an identical structure to
CAPN1 and CAPN2, but a different function.
The unconventional non-classical calpains are
the most dissimilar group, as their structures
diverge from conventional calpains.
Until the late 1980s, scientists believed that
CAPN1 and CAPN2 were the only calpain
species. However, since the CALPAIN project
discovered CAPN3 in 1989, unconventional
calpains have become a hot topic in the field.
It has been demonstrated that they can be
intriguing molecules that offer researchers
a greater insight into calpains’ physiological
functions and calpain-related diseases.
www.impact.pub 75

Functional calpains allow cells
to function like well-oiled machines.
When a calpain malfunctions,diseases called‘calpainopathies’ arise

Project Insights

DEFICIENT CALPAINS
Along with trying to label calpain sub-units,
researchers are also interested in the effectof deficient calpains on biological systems.
Functional calpains allow cells to function likewell-oiled machines. However, when a calpain
malfunctions, diseases called ‘calpainopathies’
can arise. Calpainopathies can result fromeither the loss of calpain function – forexample, limb-girdle muscular dystrophy type
2A (LGMD2A) is caused by the inactivationof CAPN3 – or the addition of a function – forexample, autosomal dominant neurovascularinflammatory vitreoretinopathy is caused by theexcessive activation of CAPN5. Calpainopathies
can be separated into three groups: thoseexacerbated by human calpain activity, suchas neurodegenerative disorders and cancers;
those caused by parasites and pathogenic
microorganisms that use the host and/or theirown calpain for infection and survival, such as
malaria; and those caused by deficiencies incalpain genes, such as muscular dystrophy.
Many studies of calpainopathies have used‘transgenic’, or genetically-modified mice.
‘The original idea of introducing these researchsubjects was to expand the dimension offunctional analysis of calpains,’ Sorimachi
explains. Researchers in the CALPAIN project
analyse both ‘knockout’ (KO) mice (those
without a calpain gene) and ‘knock-in’ (KI)mice (those who have undergone a one-for-one
substitution of a gene). This method allows
them to study and observe the symptoms
of different calpainopathies.
The hope within the CALPAIN project is totranslate these findings to human models
and develop strategic therapies that cantarget the dysfunctional calpains and alleviate
symptoms and disease progression.
TARGETING FAULTY CALPAINS
Calpain-targeting strategies encompass
two key approaches: calpain inhibition andcalpain activation. The therapeutic method
depends on the type of calpainopathy being
treated. For calpainopathies that result fromeither human calpain activity or parasites,
calpain inhibition is the primary choice. For
calpainopathies that result from a defective
76 www.impact.pub

FUNDING
This research is supported by JSPS
KAKENHI, Takeda Science Foundation
Research Grant and the Cross-ministerial
Strategic Innovation Promotion Program.

calpain, calpain activation is the mosteffective therapeutic choice.
However, these therapies are complicated andrequire a great deal of testing. An example
of one of the ongoing complications is
CAPN3-target therapy for LGMD2A. The goalof this therapy is to restore and compensate
for the loss of CAPN3 function in order toprevent LGMD2A. However, researchers at the
CALPAIN project are still trying to find the exact
link between CAPN3 deficiency and LGMD2A.
Additionally, scientists need to answer how
CAPN3 functions as a protease in muscle
cells, what the targets of CAPN3 are and what
biological pathways CAPN3 is involved in.
Without answers to these questions, therapies
will be far less accurate and could impact
proteases other than CAPN3.
CONTINUING TO UNRAVEL CALPAINS
Sorimachi notes that one of the key goalsof his team’s work is to uncover more about
the structure of calpains because: ‘If thestructures of more calpains are clarified,they will give us greater information about
structure-function relationships, not onlyof calpains, but also of general proteins.’
Ultimately, the project aims to expose calpains
for what they truly are: a vital enzyme thathas the capability of either supporting or
greatly damaging biological systems. With thisinformation, researchers can address global
health concerns by developing practical andaccessible drugs for patients with calpainrelated diseases. Creating therapies thattarget a specific calpain is a challenging task.
However, the CALPAIN project has worked
vehemently towards this goal and will continue
to be a great contribution towards thefields of genetics, pharmacology andenzymology in future years.

It has also received the following funding:Open Partnership Joint Projects of the
JSPS Bilateral Joint Research Projects; theresearch grant of the Naito Foundation;
the Collaborative Research Program of
the Institute for Chemical Research, Kyoto
University; Toray Science and Technology
Grant; CREST; and a Kato Memorial
Bioscience Foundation research grant.
LAB MEMBERS
Dr Yasuko Ono, Dr Shoji Hata andDr Fumiko Shinkai-Ouchi
CONTACTDr Hiroyuki Sorimachi
Project Leader
T: +81 353163277 (direct)
T: +81 353163124 ext. 2590
F: +81 353163163
E: sorimachi-hr@igakuken.or.jp
A: Calpain Project [Room 206, Box 26]
Department of Advanced Science for
Biomolecules, Tokyo Metropolitan Instituteof Medical Science, 2-1-6 Kamikitazawa,
Setagaya-ku, Tokyo 156-8506, JapanPROJECT LEADER BIO
Hiroyuki Sorimachi started working on
calpains in 1988 in the late Professor Koichi
Suzuki’s lab at Tokyo Metropolitan Instituteof Medical Science (Rinshoken/Igakuken)
when he was a Master’s student. In 1992, hereceived a PhD from the University of Tokyo,
Japan, after which he was appointed AssistantProfessor in the same university, and in 1997,
became an Associate Professor. In 2004, hereturned to Rinshoken/Igakuken as a project
leader of the ‘Calpain Project’, and in 2008, hebecame a department head. He was awarded
a Lifetime Achievement Award from FASEBSRC Calpain meeting in 2016. His researchinterests include biochemistry and genetics
of all kinds of calpains.

追悼メッセージ / In memory of Dr. Sorimachi

47

さようなら（反町洋之博士の死を悼む）（公財）東京都医学総合研究所 理事長

田中啓二

反町洋之博士の余りにも早すぎる黄泉の国への旅立ちに、いまなお驚きを禁じ得ません。彼の朗らかで絶えることのない満面の笑みはいつまでも忘れ難
く、すでに彼が鬼籍に入ったことさえ信じられないというのが正直な思いです。
私と反町博士との出会いは、四半世紀以上の遥か昔に遡ります。彼が師事した故鈴木紘一先生が旧臨床研にラボを構えていた当時であり、彼はまだ初々しい大学院生でした。タンパク質分解という同じ研究領域の仲間でもあったことから、彼との交流は時の流れとともに次第に深まってゆきました。私が約 20 年前に上京した時には、すでに鈴木先生のグループは東大分生研（当時）に異動されていましたが、親しい関係を築くに至ったのは、鈴木先生が代表者であった科研費・重点領域研究「タンパク質分解のニューバイオロジー」が発足してからでした。
私は反町博士を含む仲間たちと、ニュースレター誌「ぷろておりしす」を編集するなど、この研究班を運営する責任者の一人として、頻繁に分生研を訪れる機会があり、彼との交流も急速に増加してゆきました。数年後、私が反町先生を旧臨
床研の PI に招いたことが一つの契機となって、夢のような交歓は年を経るごとに確固たるものに発展してゆきました。反町博士との思い出は数え切れないものでしたが、何と言っても忘れ難いことは幾度となく催した宴会での語らいでした。彼のワインについての造詣の深さに感銘したこともさることながら、「なんと楽しくお酒に酔いしれるのであろうか」という感慨であり、「これこそお酒の飲み方」という真髄を心底から教えられました。お酒を通しての本当に楽しかった時間の共有は、私の人生をも豊かにしてくれました。彼との交流には語り尽
くせない挿話が幾多もあり、それらひとつ一つが忘却しえない記憶として残り続けています。その若い友人との永劫の別離が不意に訪れようとは、まさに青天の霹靂でした。病因の顕在化から闘病は２年を越え、私は月に２度程度、メール
での遣り取りを続けてきましたが、その間にも合言葉のように呟いていたことは、「恢復後に、ワインで乾杯を！」との決して挫けることのない希望に満ちた
熱い気持ちでした。その約束が終に果たせなかったことは、本当に心残りというほか、言葉はありません。私は、逝去された直後、医学研のホームページに万感の思いを込めて追悼文を掲載しました。その文章に認めた感謝と訣別の思いは、五ヶ月を経た今日でも、聊かも変わることはありません。反町博士への永訣の言葉として、その追悼文を再喝させて頂きます。
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追悼：反町洋之先生

一友人としてー

当研究所の生体分子先端研究分野長（兼カルパインプロジェクトリーダー）の反町洋之先生におかれましては、平成 30 年 1 月 6 日（土）の夜にご逝去されました。約 2 年前に大腸がんが発見され、その後、闘病生活を続けながら研究活動を行ってこられましたが、薬石効なく、年明けに病状が急変、終に帰らぬ人となりました。享年 54 歳というあまりにも早すぎる旅立ちでした。
この間、奥様、お嬢様の献身的な介護に支えられてきましたが、ご家族のお話ですと、反町先生は「最後まで強く優しく彼らしい覚悟で終わりを迎えた」とのことであります。病魔に冒されてからの経過を具にみてきた一友人として思い起こしますことは、限りない不安と苦痛に苛まれながらも、一言も弱音を吐かなかった反町先生の精神的な強さ・不屈の闘志に深く驚愕するものであります。そして、そのような状況下にあってもご家族や周囲の方々へ、深い愛を投げ続けてこられました。このような反町先生の激しくも穏やかな生き様には、慎み深い「男の真骨頂」を感得し、ただただ感歎するばかりであります。生と死は抗うことのできない自然の摂理ですが、反町先生が大切にしてこられたご家族との豊饒な時間が突然に断ち切られたことの不条理に、無常を感じざるを得ません。

私は、反町先生とは、タンパク質分解という同じ研究領域であったために、公私に亘り非常に懇意にさせていただいてきました。個人的な感想を申し上げますと、反町先生は正しく「気配りの人」であり、多くの先輩・友人・同僚・弟子の皆様に心から慕われ、長い年月を通して、先生から他人を批判する言葉や、また先生が批判される言葉などを聞いたことがありませんでした。そして国内のみならず、欧米を中心に国外にも多くの共同研究者・友人たちがおられ、その幅広い交流は、真の国際研究者として面目躍如でありました。

反町先生は、 1986 年に東京大学理学部を卒業された後、同大学大学院理学系研究科修士修了（1988）、その後、東京都臨床医学総合研究所研究員（19881992：1992 年、東京大学博士号取得）、東京大学分子細胞生物学研究所助手（19921997）、同大学農学部助教授（1997-2004）を務められました。この間、一貫して、49故鈴木紘一先生（東京大学名誉教授）に師事し、鈴木先生が開拓してこられましたカルパイン研究の後継者として、常に世界の第一線で活躍してきました。その後、2004 年に東京都臨床医学総合研究所副参事研究員（2009 参事研究員）として自身のラボを運営、2011 年、同研究所が東京都医学総合研究所に統合した後、今日まで継続してカルパイン研究に邁進してこられました。反町先生は、日本のカルパイン研究を世界のカルパイン研究に押し上げた最大の功労者であり、カルパイン研究という日本が誇る独創的な伝統を守り続けてきました。実際、反町先生に対する「カルパイン研究の第一人者」という称号には、国内外を問わず誰も異論を挟まないと思われます。反町先生の手腕が効を奏して、カルパイン研究が、まさに新しい興隆期を迎えつつあった矢先の訃報であり、先生の無念を慮り
ますと、泪を禁じ得ないのであります。しかし反町先生のカルパイン研究は、次世代の研究者たちに引き継がれ、今後も永続的に発展してゆくことを信じて疑いません。

反町先生は、濃密な時間をもってカルパイン研究に邁進され、人生を力強く駆け抜けて行きました。反町先生の人懐っこい笑顔、誠実を絵に描いたような明朗快活な風貌、それらひとつ一つが、後に遺されたものの心に未来永劫、
刻印されて生き続けてゆくことでしょう。

反町洋之先生のご逝去に際し、ここに謹んで哀悼の意を表するとともに、ご冥福をお祈り致します。

合掌50

反町 洋之 先生を偲んで
東京都医学総合研究所・所長
正井久雄

まだお正月気分も抜けきらない今年の 1 月 7 日、その前夜に反町先生が旅立たれたという連絡を典子夫人から受けました。あまりのショックに机に突っ伏して、ただただ涙があふれでました。こんな不条理なことがあってよいのか、現実であってほしくない、夢なら早く覚めてほしいーー。しかし、あの素晴らしい笑顔に接することはもうできません。

反町先生は、大学の同じ学部・学科の 5 年後輩ですが、臨床研に赴任して初めて知己を得ました。私はすぐに、反町先生の、溢れるような笑顔と、いつも周りの人々に気遣いをされるお人柄、そして研究所のいろいろな仕事も嫌な顔ひとつせず、積極的に、そして完璧に遂行されるその御人格に、魅了されました。後輩とはとても思えず、困った時には、まずは反町先生に相談すれば、助け舟を出していただける、と、いつも大変頼りにしていました。

2 年程前、反町先生に結腸癌が発見され、それもステージが進行しているというお話を伺い、とてもショックを受けたことを覚えています。その時には、とにかく治療が奏効し、1 日も早く回復されることを祈ることしかできませんでした。
また、きっと元気になって戻ってきてくれると信じていました。実際、その後の反町先生は、手術、治療など、おそらく口では言えないほど、大変な日々を過ごされていたと思いますが、退院されたらすぐに出勤され、何事もなかったように
いつもの笑顔で私達にご挨拶くださいました。調整会議・管理職会議にも参加され、周りに、ご自身のご病気のことで余計な心配をさせないよういお気遣いされているようでした。治療が大変であることは、私も承知していましたが、反町先生の笑顔を拝見するだけで、とても嬉しくて、きっともうすぐ全快して戻ってきてくれるんだ、と、自分に言い聞かせ、それだけを信じていました。
51

反町先生はカルパインの研究を一筋に行い、世界中で『Calpain といえば、

Sorimachi』という、研究領域を築いてこられました。遺伝子の単離から始まり、生化学的な反応機構の解析、そして、ノックアウトマウスの解析により、カルパ
インファミリーの生体機能を次々と解明されました。その業績は、カルパイン研
究に燦然と輝けるものです。研究室では、さらに新しい発見が続々とされており、その研究が大輪の花を咲かせようとしている段階でした。また、世界で初めてカルパインの切断部位の同定アルゴリズムを開発され、どのくらい正確に予測できるかの判定を楽しみにされていたと伺いました。昨年の暮れ、病院で、ご覧になっていた computer を閉じられ、「これで俺もおわりだな」とつぶやかれたというお話を、典子夫人から伺いました。この時の反町先生のお気持ちを想像すると、どれだけ無念であったか、どれだけ悔しかったか、私の心もかきむしられるような痛みを感じるとともに、涙があふれます。これからのご自身のカルパイン研究の発展を自分で見届けることのできない悔しさ、何十年にもわたって、典子夫人とお嬢様の優理子さんとともに、いろいろな楽しい人生のイベントがあるのにそこにご自身がいることのできない無念さ、そしてご家族の悲しみを考えると、
神さまは、どうしてもう少し反町先生に時間を与えて下さらなかったのか。その運命の残酷さを恨めしく思います。

反町先生のあの笑顔にもうお会いすることはできません。いろいろなご相談をして、良き助言をいただくこともできません。一緒に、ワインをいただくこともできません。反町先生のご逝去は、研究所にとってはもちろんのこと、生命科学の研究にとっても、とてつもなく大きな損失です。私には反町先生の分まで頑張
ります、などと簡単にいうことはできません。反町先生との思い出を胸に、ご助言を必要とする時には、先生ならどうお考えになるだろう、どんなアドバイスをいただけるだろう、と考えながらこれから歩んで行きたいと思います。先生は、いつまでも私たちの心の中で生き続けてくださいます。反町先生、どうか安らかにお眠りください。そして、いつまでもその優しい笑顔で私たちを天国から見守ってください。
52

反町 洋之 先生、有り難うございました
東京都医学総合研究所
カルパインプロジェクト
反町先生はいつもよい研究環境を維持して、研究に向き合えるように鼓舞してくださっていました。そして、各自が研究に集中し、その他の業務にもしっかり取り組みながら、いつでも自由に笑える良い空気をラボスペース全体に与えて下さっていました。2016 年春にご病気が分かり、それまで以上にお忙しいスケジュールをこなされるようになっても、一層強いお心遣いとリーダーシップで、プロジェクトの士気を上げ続けられました。私たちは、先生の一挙手一投足から病気を絶対に克服するとの前向きな姿・強い決意を感じ、尊敬の念を新たにしていました。今でも、いつものように先生が笑顔で「おはようございます！」と研究室に出勤される姿が見られるような気がしてなりません。
反町先生と私たちの出会いは、東大分生研の鈴木紘一研究室において新規カルパイン分子種の研究が加速しつつあった時からや、都医学研・カルパインプロジェクトにおいて基質
特異性予測という in silico でのカルパイン研究が開始された時から、と様々です。一貫して「自分で課題を考え、実験を組みたててデータを取り、論文を書く」ことの重要性を厳しく教えて頂きました。また、先生には理想の研究者像があって「自分もそのようにしたいんですよ」とおっしゃっていたことが、昨日のように思い出されます。
サイエンスを熱く語る先生の姿は、ラボの全てのメンバーに強い印象として残っています。2017 年に反町先生に憧れて来日、長期滞在して研究に没頭した海外の大学院学生 2 人も同感だったようです。先生のカルパイン研究（及びワイン）に対する passion や国際性のある日本人としての hospitality に触れた彼らのはしゃぎ方に触発され、先生に率いられてきたラボメンバー達は「ここはカルパインの総本山なのだ」ということを改めて自覚しました。
昨年のクリスマスには、入院中の先生から贈られてきたツリー入りのお菓子やケーキを皆で食べながら、2018 年も Team Sorimachi として発展すべく英気を養いました。それが年明け早々に、突然、旅立たれてしまいました。この訃報はまさに青天の霹靂であり、国内外において先生と共に歩んできた弟子や仲間から希望を奪い取りました。しかし反町先生、研究室では私達後進の者が先生が目指された独創的な研究を継承し、先生と鈴木先生が築き上げてこられたカルパイン研究の発展に向け日々頑張っております。
本集の作成にあたり、研究所の色々な部署の方々が「反町先生のためなら」、と力を尽くされました。先生のような真に強いリーダーのもとに集まれたこと、そして最後まで一貫したお心遣いとご指導に感謝申し上げます。今まで本当にありがとうございました。
ご冥福を心よりお祈り申し上げます。
小野弥子
秦勝志
大内史子
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知人・友人達より----------------------------------反町洋之博士のご功績に心より敬意を表します。
藍澤科学館
藍澤 広行
----------------------------------反町さんは、80 年代後半から 90 年代の初めにかけて、臨床研の故鈴木紘一先生の研究室で熱意溢れる研究に取り組んでおられた若き研究員のおひとりでした。笑顔と礼儀を欠かすことのないお人柄で、どの年代の方からもどのポジションの方からも親しみを寄せられていらっしゃいました。東大に出られて、その後再び研究所に戻られてからも、優れた業績を挙げられトップリーダーとしての地位にありながら、誰にでも謙虚な笑顔を絶やさないすばらしい方でした。同じ研究室に所属したことはありませんでしたが、私は川島誠一先生のご指導の下、カルパイン阻害剤を用いた実験に携わったこともあり、反町さんの書かれた緻密な総説を拝読して多くの知見を頂いたことを思い出します。また報告会の後に、メールで丁寧なアドバイスを頂戴したことも大変ありがたく、鮮明な記憶として残っております。
2015 年の 8 月に病態プロテアーゼ学会でお目にかかったのが最後となりました。ご病気のことは全く存じ上げませんでしたので、ご訃報に驚きました。カルパインとプロ
テアーゼ研究を牽引し、発展と推進に尽力なさった若い反町さんが、研究の場にもうおられないことは大きな損失であり、とても残念なことです。しかしながらこれからは、
カルパインの新たな機序の解明に向けて、遠くから光明を示し導いて下さると信じております。
ご冥福を心よりお祈り申し上げます。
合掌芦野洋美
千葉大学大学院・医学研究院・遺伝子生化学(元 都臨床研/医学研・分子制御研究室/がん治療 PT/動物実験開発室等所属)-----------------------------------

54

反町先生の優しい笑顔は決して忘れられません。
いつもどこかで見ていてくださっているように感じています。
いろいろとお世話になり、ありがとうございました。
公益財団法人

東京都福祉保健財団

事業者支援部

事業者指定室穴田 豊子----------------------------------私が大学院生だった頃、日曜日になると反町先生は私を分生研の草野球チームの試合に連れて行ってくださいました。反町先生お気に入りのトヨタ・ソアラに乗って、当時甲子園で大活躍していた松坂大輔の決め球であるスライダーについて、熱く語り合った思い出があります。私が苦労して大学院の入試をパスした時も、ご自分の身内のように喜んでくださいました。修士論文と博士論文の作成においては、信じられないくらい丁寧に、詳細にご指導くださいましたし、普段の研究生活においても、いつも少し離れたところから、研究者として、人間としての成長を見守ってくださいました。反町先生の、
あの大きな人間愛に触れることができた私は、幸せな大学院生であったと感じています。
本当にありがとうございました。心よりご冥福をお祈りいたします。
ソニー株式会社
阿部 友照----------------------------------医学研で３年間、知財センターで外部委託研究費の事務を担当させていただきました安齊と申します。
私の医学研在職中、反町先生はいくつかの外部研究費を獲得されていて私が委託先との事務手きを行う際にたいへんお世話様になりました。そのなかで私がしでかした提出書
類漏れや計算ミスでいく度となくご迷惑をおかけしてしまいましたが、その都度先生は私の急な御願いにもかかわらず素早く対応してくださり、なおかつ失策に恐縮する私に優しいお言葉をかけてくださいました。とてもありがたかったです。
今年突然のご逝去の報に接し驚きと悲しみを禁じ得ませんでした。
いまはただご冥福をお祈りするのみです。
島しょ保健所総務課

安齊 伸也----------------------------------55

ソリさん
いつも明るい笑顔でいろいろと気を遣って頂き、本当にありがとございました。
たんぱく CREST 同期生で、お互い切磋琢磨の中、楽しい時間をたくさん共有させて頂きました。
同じく同期生だった吉森さんに一緒に呼んでもらった微研ジョイントセミナー後の飲み会はいまだに語りぐさです。
サイエンスと赤ワインの楽しみ方、今後も学ばせてもらったとおりに実践します。
どうぞ安らかに。
東京大学・大学院薬学系研究科・研究科長

細胞情報学教室・教授

一條秀憲----------------------------------私は研修生としてカルパインプロジェクトに所属させていただき、修了直前までお世話になっておりました。私にとって、反町先生は安心感を与えてくれる人間的な優しさと、研究者として真実を追求し続ける厳格さを併せ持つ先生でいらっしゃいました。そのため、私が研究室に配属されてすぐに研究室になじむことができましたが、研究の面では
時折自らの不出来さに苦心するときもありました。私が修了する前、反町先生は長い間研究室にいらっしゃらない期間がありました。体調がすぐれてらっしゃらないことはわ
かっておりましたが、反町先生はそんな時でさえ、様々な手を尽くして最後まで私の研修をサポートしてくださいました。反町先生は、その一年前に「何があっても君の面倒は最後まで見る」とおっしゃっており、その約束を守り通してくださったことに気づきました。
3 年間の研修を通して、反町先生は、研究の内容はもちろんのこと、私は人間としてのふるまい方についても多くのことを教えていただきました。
株式会社 OKI ソフトウェア（元カルパインプロジェクト研修生）
伊藤 義城----------------------------------反町先生の笑顔の絶えない温和なお姿が今も忘れられずにおります。初めてお会いしたのは反町先生の恩師の鈴木紘一先生が代表を務められておられた重点領域研究の時だったと思います。20 年以上前だと思います。それ以後、CREST、特定領域研究などでご56

一緒しましたが、温和な中にもカルパインに対する愛情、情熱を持ち研究を進められるお姿に感服いたしておりました。反町先生のお弟子さんがカルパインの仕事を継続して牽引して行かれると伺っております。良かったですね。
私事になりますが、私が学部学生時代にカルパインの命名者で鈴木･反町先生グループのライバルだった村地孝先生の研究室に出入りしたことがあるのですが、そのような私にも優しく接していただきましたこと、本当に感謝いたしております。
ご冥福をお祈りいたします。
京都大学・大学院医学研究科・細胞機能制御学
岩井 一宏----------------------------------反町洋之先生の想い出
１９９５年に故鈴木紘一先生がプロテオリシスの班研究を組織されたとき、初めて反町先生にお目にかかった。なんと言っても若々しく、健康的な快男児という面影に圧倒された思いが有る。とても礼儀正しく、いつも応対にあたって真っ直ぐこちらを向いて
にこやかに話される人柄がとても印象に残っている。同じタンパク分解を研究する人間として見るとき、カルパインは本当に難しい研究テーマであると感じる。学会などでカルパインのセッションを聴きながら、自分だったらこの仕事にどう取り組むかと考えてもほとんどアイディアが浮かんでこない。そういう難解な分野で次々と新しいカルパインを発見され着実に研究を推し進めて行かれるのを見て大変な努力家だと感心させられることが多かった。
研究以外での反町先生の思い出はやはりお酒である。順天堂の私の研究室では金曜日の夜にお酒を呑みながら集うことが多く、反町先生が小野先生を伴って参加されたのを思い出す。まったく酔っ払った事が無く健康そのものに見えた先生が、病に倒れられ亡くなられたことは大変な衝撃である。今はただただ感謝の気持ちとともにご冥福をお祈
りするばかりである。
順天堂大学研究基盤センター生体分子研究室
上野 隆----------------------------------57

反町先生の思い出
反町先生が、東京都臨床研の鈴木研究室で研究を開始した時期からしばらくして、岩手医大の私の研究室を訪れた。カルパインの分子種のうちで、消化器系特に胃で発現する
カルパインの局在を検討して欲しいということで、様々な抗体を使って、全身の臓器を検索したことを思い出す。あれから２５年以上の時が経ちました。反町先生とはその後
班会議などで度々ご一緒しましたが、物腰が柔らかで、何時も大きな身体に満面の笑顔を湛えた先生のお姿が忘れられない思い出として残ります。先生の研究の歴史というか、毎年、お伺いした先生の講演の折にカルパインファミリーの数と質が次第に増えていくのをいつも感じていました。素晴らしい結果で、カルパイン研究をこれまでに伸ばし、世界をリードしたことの証との印象をいつも持っていました。先生の早すぎる旅立ち、
残念で仕方ありません。
私の研究室では、反町先生は、カルパインの研究者としてだけではなく、ワインの帝王としてもよく知られ、教室にあるワインは、彼に推薦して頂いた銘柄を揃えています。
先生のことを思い出しつつ、杯を空けたいと思います。
心より先生のご冥福をお祈りいたします。
順天堂大学
内山安男
----------------------------------2018 年になって間もない日、あまりにも突然の悲報に驚きました。反町さんとは、野球、ソフトボール、お酒・・・、研究外の活動でも大変お世話になりました。若かりし日々の様々な思い出が頭を駆け巡ります。その全てが一生懸命で、豪快で、周囲へは人一倍気を遣われ、今でも“うめだぁ～！”と笑顔で呼んでいただいたあの日々の笑顔、笑い声が忘れられません。まだまだやりたいことがたくさんあったことと思います。とても残念でなりません。在りし日のお姿を偲びつつ、心からご冥福をお祈りいたします。
梅田達也----------------------------------研究推進課普及広報係に配属された際には、「都民講座」をはじめ「サイエンスカフェ」などのイベントでも、常に積極的に御対応くださり大変感謝しておりました。
58

「サイエンスカフェ」の後の懇親会なども病気の後にも関わらず企画なさってくださり
嬉しかった思い出があります。
怒った顔を見たことがないほどいつも笑顔でいらっしゃったことが印象に残っています。
ありがとうございました。
東京都福祉保健局

総務課広報担当

榎本 宏昭----------------------------------反町さんへ
反町洋之先生（以下呼び慣れた反町さんとさせて頂きます）の追悼に際し一言申し上げます。反町さんとは「生化学」という共通の分野でした。したがって若い頃からの知り合いでしたが、お互い研究対象とする物質は異なっていました。カルパインと糖鎖、それぞれが難病である筋ジストロフィーの原因であるという事や、東京都の研究所に勤務と研究環境も同じということで親しくお付き合いをさせて頂きました。ブタペストで開催された FEBS のミーティングで鈴木紘一先生とともに楽しい一夜を過ごしたことを思い出します、あのいつもニコニコの笑顔とともに。改めてご冥福をお祈り申し上げます。
東京都健康長寿医療センター研究所
所長代理 遠藤玉夫----------------------------------反町先生は私が研究室に配属された時の助教授でいらっしゃいました。
直接の指導は受けませんでしたが、学生だった私は、先生の研究に取り組む姿勢、豊富な知識に圧倒されました。
また、何よりもその明るくて、丁寧で、気遣いをされて、チャーミングな人柄が素敵でした。
同じ研究者の道に進んでからずっと目標とする方のお一人です。
研究室旅行やソフトボール大会、そしてお酒の席で楽しそうにされていた姿が思い出されます。
59

4 年ほど前にお会いした時にはお元気そうでしたのに、本当に残念でなりません。
ご冥福をお祈りいたします。
東京大学 大学院農学生命科学研究科 ILSI Japan 寄付講座「機能性食品ゲノミクス」
岡田 晋治----------------------------------反町洋之先生のご逝去を悼む
反町先生のあまりにも若い御遠行に、私は痛惜の念を禁じ得ません。反町先生は、今堀和友先生の後継者であった鈴木紘一先生の薫陶を受けた、タンパク質分解酵素 calpain研究の泰斗として、多くの人の仰ぎ見る実験者であり、指導者でした。
今堀先生が東大医学部の教授に就任されてから間もなくから、私はそのグループの研究に関心がありました。それは、私は、それ以前に calpain の前身の CAF と Ca の問題に関係するテーマに関わっていたことと、後年筋ジストロフィーの研究に入り込んだということにあります。時間が経つにつれて、反町先生ともいろいろな接触を持つようになりました。私はまだ若かった反町先生の、お仕事の素晴らしさに感服するようになりました。時が経って、彼が筆頭著者としてのお仕事である p94 遺伝子が、肢帯型筋ジスト
ロフィーの原因遺伝子として、フランスで同定され、筋ジストロフィーの世界でも名声を轟かせ、多くの人々に反町先生のお名前を強く印象付けました。これは彼のほんのわ
ずかな部分に過ぎません。研究者としての彼としては、まだまだ突き詰めたい問題が山積していただろうと本当に残念に思います。私と語り合った問題では「calpain が実際に筋ジストロフィーの発症機構に関わっているのか」という問題などは、未解決のままに残されてしまいました。それは私としても残念でなりません。
反町先生は、旅立ってしまわれました。心からご冥福をお祈りいたします。
国立精神神経医療研究センター・神経研究所
小澤 鍈二郎----------------------------------2004 年から 2008 年まで反町研究室でポスドクをしていました。反町研を離れて 10 年
近く経ちますが，思い返すと反町さんには感謝することばかりです。私にポスドクとして研究する機会をくださったこと，カルパインの奥深さを教えてくださったこと，ラボ
ミーティングでは的確で具体的なアドバイスをくださったこと，成果の出ない私を大目60

に見てくださったこと，ワインのすごさを教えてくださったことなど際限がありません。
また，反町研を離れた後もカルパインの研究を続けることができたのも反町さんのおかげです。本当にありがとうございました。これからも一緒に仕事ができると思っていたのに残念です。
国立研究開発法人

農業・食品産業技術総合研究機構

畜産研究部門畜産物研究領域

尾嶋 孝一----------------------------------ご家族、研究室の皆様のご心痛、お察し申し上げます。
反町洋之博士とは、東京大学理学部生物化学科井上康男先生の研究室でご一緒しました。
研究室のセミナールで、詳細な実験報告をされていた様子が思い出されます。
大変ご活躍でしたのに、こんなに早く旅立たれるとは本当に残念です。
きっと、今頃は井上先生とゆっくり語り合われていることと思います。
反町博士が邁進されたご研究がこれからも発展されることをお祈り申し上げます。
東海大学工学部生命化学科
金森 審子----------------------------------反町洋之先生を想って反町先生と初めてご一緒したのは、1997 年の夏、故鈴木紘一先生が領域長を務められておられた特定領域研究「蛋白質分解のニューバイオロジー」班会議の席でありました。その折、反町先生と同室（しかも二人部屋）させて頂く僥倖を頂き、初めての班会議に緊張するばかりの私に、早速、明け方までビールを御馳走して下さったことが思い出されます。実は私、反町先生が鈴木先生と共著で著された総説を学生の頃に必死で勉強したことがあり、その中に掲載されていた著者紹介のお写真（バッターボックスでまさにホームランを打たんとされているお姿）の印象も鮮烈で、そのことを反町先生に告
白したら大笑いされていました。初めてお会いした気が全くしないことが不思議でしたが、後日、同じ研究室で身近に接する機会を頂いた後も、周りの方々を包み込むような反町先生のお人柄は変わることがありませんでした。
ご自身から漏れ伺ったところによれば、反町先生もお若い頃は気性の激しい、特に研究の進め方に対しては潔癖ともいえる厳しいお方であったようです。その片鱗は、私の61

不勉強があらわになった折の先生の表情からも伺うことが出来ました。しかし、わたく
しがご一緒させて頂いた２０年、反町先生は常に人の立場を思い、人を励まし花をもたせ、人知れず心を使って下さる方でありました。私などは反町先生のお言葉に何度救われたか、枚挙に暇がありません。一方、その優しさと繊細さ、責任感の強さ故に、ご自身に対して、あまりにも過酷な日々を過ごされることも多かったのではないかと拝察します。何もご恩返しが出来なかった自分を恥じ入るばかりです。
数年前、拙宅に荷物が届き、その中に反町先生が高校生の頃に愛用されていたカメラ
レンズ一式が入っていました。私が今も銀塩フィルムで写真を撮っているとどこかで話したことを覚えていて下さったようです。それ以来、同じファインダーから今も子供の写真を撮らせて頂いていることをまだ充分にご報告出来ていません。１９年前の野球大会、反町先生のキャッチャーミットに向かって、思い切ってボールを投げさせて頂きました。その日の勝敗は忘れてしまいましたが、大きく構えてボールを受けて下さったお姿を忘れることが出来ません。お互いに齢をとってから、反町さんの教え子たちの活躍、また想い出の写真と野球などを肴に、お酒の相手をさせて頂きたいと思っておりましたが、それも叶わぬ願いとなってしまいました。
首都大学東京大学院理学研究科

生命科学専攻川原 裕之----------------------------------反町先生には大変お世話になりました。
心からお悔やみ申し上げます。
佐賀大学
北垣浩志
----------------------------------反町洋之君の思い出
本年 2018 年の 1 月初旬に小野弥子さんから反町洋之君が旅立ったとの知らせをいただきました。耳を疑うような知らせに時が止まりました。それからしばらく時が過ぎましたが、未だに腑に落ちない日々を過ごしております。2014 年 5 月 24 日に第 78 回日本生化学会中部支部シンポジウムで、「カルパインによる筋肉のホメオスタシス制御」という講演をしてくれました。「挑戦と情熱が切り開く生化学研究の魅力」というこの62

シンポジウムのタイトルは、「カルパインには特異的な役割があるはずであると信じ続
けてとうとう実態を掴み取った」彼の生き様に感銘して私が命名したものです。実際、彼が名古屋に来てくれたときには、本当にうれしかった。満足に接待もできないし、指導教員とその周辺との不快な出来事など学生の時から何かとすまないと思う状態が少なからずあった中で、それでも喜んで来てくれると言ってくれたことには、ただただう
れしかったです。頑固で、執念があって、人には絶対に頼らないくせに、頼んだら自分が大変な時でも駆けつけてくれる。そんな信頼できる数少ない友人であることを再確認した瞬間でした。
彼が大学 4 年生の夏、生物化学専攻の大学院入学試験で明日が合格発表という真夜中に、事務室の薄暗い廊下で掲示板を凝視する姿がありました。私が驚いて「何やっているの？」と聞くと、「試験ができなかったので就職先でも捜そうかと思って見ていました。」との返答で心配したのですが、蓋を開ければ最優秀の成績で合格だったと聞いて2 度驚かされました。学業優秀であることは言うまでもなく研究のセンスと能力も人並みはずれておりました。高い能力に裏付けられた余裕からかも知れませんが、彼の特徴
は、いつも自分のことは後回しで、他人の手助けやお節介を優先することでした。私が博士論文の仕上げの時期に、恥ずかしながら締切りの数日前になっても完成せず焦っていた時に、当時 M1 の彼は普段は朝から深夜まで東京都臨床研で研究をして忙しい最中に、何と夜中にラボにやって来て、毎晩ワープロでの入力を手伝ってくれたのです。また、こうと決めたらひたすらやり抜き、自分が納得できないことは絶対に納得しない頑固な性格でした。年上だからと言って憚ることなく、おかしいと思う、と言って議論している姿も目撃しました。弱者に心を寄せるにせよ、強者と対峙するにせよ、彼は何かと神経を擦り減らす状況に陥りやすく、それを強い意志で克服するようなある意味自分を窮地に追い込むような生き様であったように思います。一方、その対岸を行く特徴として、不思議な存在感を醸しておりました。まず、何と言っても人懐っこい性格で、いつも何が本当かわからないような冗談を言って人を惑わせたり、笑わせたりしておりました。和文雑誌「生化学」の記事の著者プロフィールの趣味紹介欄には、普通はテニスなどと書くのでしょうが、「ちょっと太めの女の子」のようなことが書いてありました。
また、自動車の運転が趣味で、夏にはガンガンに冷房を効かせて徘徊運転をすることがありました。今から思うと違法でしょうか、ハラハラするようなドライブ経験を一緒にさせてもらったことが思い出されます。時々家に遊びに来てくれて、お酒を飲んでともに前後不覚になることもありました。
これらは彼が大学院生から若手研究者の頃の思い出で、随分と昔のことになりました。
思えば、私が彼と出会ってから 30 年余りになります。活躍のほどはよく聞こえてきま
したが、長らく音信不通でした。ここ数年の彼の噂は知人から聞きましたが、聞けば聞くほど、若き日の彼と違わぬ「彼らしい」としかいいようがない生き様であったことが、わかってきました。私には、良きに悪しきに頑固に曲げない時のあの表情が見えますし、63

冗談を言いつつ明るく振る舞う言動とは裏腹の大きな孤独に身を委ねる姿が目に浮かびます。個人的には壮絶な日々だったんだろうなと思い、そぞろに胸が騒ぎます。しかし、実際には、若き日とは周囲の状況が変わり、愛するご家族や志を同じくする研究仲間に囲まれているのだから、静かに覚悟をして、最後は心穏やかだったのかなあとも思います。スケールが大きな人間で最も尊敬する後輩である一方、扱いにくい後輩であり、そして私の大好きな人物でした。それにしても、ちょっと早すぎないかい？
東京大学理学部生物化学科井上研出身
北島健（名古屋大学生物機能開発利用研究センター）----------------------------------反町さんとは、大学院時代にかぶることはありませんでした。が、よく井上康男先生がこういう人だったとお話しされていたので、とても親近感を持たせて頂いておりました。
最近の生化学会でもお声がけ頂き、嬉しかったです。心よりご冥福をお祈りいたします。
福島県立医科大学・新医療系学部設置準備室
北爪しのぶ----------------------------------訃報をお聞きして、想像もしていなかったことに言葉もありませんでした。
反町先生のご冥福を心よりお祈り申し上げます。
サントリーウエルネス（株）品質部
城處 絢子----------------------------------お加減が悪いとは伺っていましたが、まさかこんなにも早く悲報を受け取るとは思ってもいませんでした。大変驚くとともに、ただただ悲しく呆然とするばかりです。
学生時代は公私にわたり大変お世話になりました。バッテリーを組んで臨んだソフトボール大会、分生研の停電に乗じて行ったバッティングセンター、改装中のトイレに忍び込んで取った写真など、思い出を挙げればきりがありません。
64

反町さんと過ごした日々が、今の私をどれだけ支えていることか…。しこたまお世話になったのに、何のご恩返しもできず口惜し限りです。
在りし日の姿を偲び、心よりご冥福をお祈り申し上げます。
京都大学複合原子力科学研究所・放射線生化学
木野内忠稔----------------------------------反町先生が卓越した研究者であることは、多くの方の知ることだと思います。ですが反町先生には権威的なところはなく、反町先生ではなく反町さんと呼んでほしいと学生に仰っていました。文武両道で野球などの運動もお得意で、研究室対抗のソフトボール大会ではいつも活躍をされていました。エレクトーンを習われていたというお話も伺ったことがあり、本当にいろいろな才能に恵まれていらっしゃったのだと思います。反町先
生は学生をご自宅でのホームパーティーに招待されたこともありました。ワインがとてもお好きで、出張先の京都でワインの専門店を見つけられた際には、お店の人といろいろ話をしながら、時間をかけてワインを選んでおられました。研究会が北海道で行われた際には、研究室の皆で同じ便の航空券を予約して参加しました。しかし、雨で電車が遅れたため私は飛行機に乗れませんでした。当時はまだ携帯電話が普及していない時であったため連絡はとれないものの、空港に着いてみると反町先生が飛行機をキャンセル
して待ってくれていたのでした。研究室に戻った後、余分にかかってしまった航空券代を反町先生に払おうとしたところ、それには及ばないということで、受け取って頂くことができませんでした。そのためご自宅に郵送して受け取って頂けたということもありました。いろいろとご指導頂いた反町先生がご逝去されたことは本当に信じられません
が、ご冥福をお祈り申し上げさせて頂きます。
農業・食品産業技術総合研究機構
木村映一----------------------------------反町洋之先生
一緒にワインや食事を楽しませて頂いたこともありました。いつも終始にこやかでした。
抜群に優れた研究者であると同時に、抜群のお人柄の稀有な方でいらっしゃいました。
65

ご家族、研究室の方々、友人、研究所の方々、そしてサイエンティフィックソサエティ
も、誰もかれも皆無念の思いだと思います。ご冥福をお祈り申し上げます。
静岡大学農学部
木村洋子----------------------------------反町先生がおられなかったら今の私はなく、深謝しております。
10 年程前になりますが 1 年間雇用して頂き、次に繋がるように助けて下さいました。
研究スタッフと学生の方々も熱心に研究に励まれていましたが、反町先生は毎夜遅くまでお仕事される姿が印象的でした。ただただ、お疲れさまでしたと申し上げたいです。
残されたご家族と、研究室の方々に慰めと平安がありますようにお祈りしております。
東京大学大学院医学系研究科免疫学(学術支援員)楠畑かおり----------------------------------思い出されるのは反町先生の人懐っこい笑顔です。学生時代に初めて反町先生にお会いしましたが、こんなに邪気のない笑顔をする大人がいるもんだと感心してしまうくらいの笑顔でした。心よりご冥福をお祈り申し上げます。
大阪大学大学院医学系研究科遺伝学教室
久万 亜紀子----------------------------------学生時代、谷中にあった君のアパートに行き、よく夜更けまで話し込んだ。
深夜、君の運転で、箱根、時には九十九里浜まで行き、とんぼ返りで直接、大学に朝帰りしたこともあった。
お互い、遠い未来の途方もない夢を大言壮語していたように思うが、その後、君は謙虚さをもって、自らの道を進み、際立った研究実績を残されたと聞く。
「見果てぬ夢」は、心残りな夢ではなく、最後まで終わらない夢であって欲しい。
多感な青春時代のひと時を、君と一緒に過ごせたことに深く感謝したい。
Neo.Hiro.Consulting Inc. CEO
小池克宏----------------------------------66

反町先生の突然の悲報に接し、悲しみにたえません。心よりご冥福をお祈り申し上げます。
医薬品医療機器総合機構

新薬審査第四部

小池 恒----------------------------------反町洋之先生、本当にありがとうございました
このような文章を書いているのが未だに信じられません。私にとって反町先生は上司であり、共同研究者であり、良き相談者であり、目標であり、兄のような本当に頼もしい存在でした。その存在はあり続けると思っていたので、本当に大きな衝撃を受けております。
反町先生と私との付き合いはそう古くはありません。私もタンパク質分解研究者の端くれですので、“カルパインの反町洋之”といえば大学院生の頃から存じ上げておりました。ですが、お話しさせて頂く機会が増えたのは、駒込から松沢へ研究所が移転した頃です。当時、私は都医学研のプロジェクトチーム（PT）リーダーでしたが私の PT を含む幾つかの PT を取りまとめる分野長を務めていらっしゃったのが反町先生でした。
其れに託けて何かとご相談やお願いに反町先生のお部屋にお伺いしていました。お忙しい中、嫌な顔一つせず、寧ろ「よく来てくれました〜」と向かい入れてくれました。研
究所の中にとどまらず、YKSO の会を発足して、永福町、千歳烏山、下高井戸、新宿などのお店の開拓にもお付き合い頂き、公私ともにお世話になりました。反町先生の受け答えは常に相手を尊重し、論理的だが攻撃的にならず、また見下すこともなく、そこにいる人を気持ち良くさせてくれました。私の研究生活だけでなく人生において大きな影響を与えたお一人です。私が 2014 年に新潟に転出するときも親身になっていただき、ご助言をいただきました。2016 年の 2 月には新潟大学で行われたカンファレンスの特別講演をお願いし、新潟にも来ていただきました。「腰が痛いんだよ〜」と言われていていましたが、朝からカンファレンスに参加いただき、懇親会、二次会、その後 二人で話そうとバーで深夜までお話しさせていただきました。その帰り、反町先生は「新潟は良い街だな〜」とおっしゃられ、ハグをしたのが強烈に印象に残っています。最後に頂いたメールが 2017 年の 10 月 23 日でした。その中で、メールを有難うございます！
東京に戻られるとのこと、大変嬉しい限りです！！
67もう少ししたら治りますので、そうしましたら是非また！！！
とございました。実現できなかったことが本当に残念でなりません。反町先生、本当にお世話になりました。ありがとうございました。
新潟大学医歯学系 分子遺伝学
小松雅明----------------------------------臨床研から医学研まで長年にわたって評価委員会に参加させていただき、毎回、楽しく皆様のお仕事や反町さんのカルパイン研究の進展を聞かせてもらってきました。このよ
うな特殊なお付き合いではありますが、反町さんのお人柄はよくわかっているつもりです。案外この種の委員会の方が人間性が伝わってくるものかもしれません。正に責任感の強い英国紳士という印象でした。研究ですから、期待以上に進展するときも中だるみの時もありますが、今は急上昇中という時期だったので、そこから離れるのは辛いことだったと思います。
闘病生活を送っておられるというのを聞いたのは、かなり前のことでした。ところが、今年の委員会の前突然訃報が伝えられ、驚きました。何と言っても反町さんはまだ若かった。スポーツで鍛えた頑強な体格とか、ワイン通とかのイメージから言っているのでなく、実年齢からの実感です。本当に若い、惜しいと言っても始まりませんが、残念であります。ただ、委員会でのご発表の場面は生き生きとし、素晴らしい記憶として残っております。同世代の仲間のように接して頂いたことも、うれしい思い出です。ありがとうございました。
新潟大学医学部
木南 凌----------------------------------暮れに連絡を取る機会があり、メールをしたところ直ぐに返事をいただき、その文面も元気いっぱいのものでした。直後の免疫学会に奥様の典子さんが来ていなかったので心配になったのですが、このようなことになってしまい、大変ショックを受けています。
国立研究開発法人

理化学研究所小安重夫----------------------------------68

反町先生
先生には、研究だけではなく、人に対する気遣いやお酒の美味しさなど、本当に多くのことを教えていただきました。先生の研究に対する厳しさや、ワインを飲みながら雑談している時の包容力のある笑顔など、先生にご指導頂いた日々の記憶が、鮮明に思い出されます。
長年の親身なご指導とたくさんの温かい思い出を、本当に有難うございました。また、
これからもどうか見守っていてください。先生のご冥福を心からお祈り申し上げます。
旭化成ファーマ株式会社
小山 傑----------------------------------反町さんのご冥福と、ご家族のご安寧を心よりお祈り申し上げます。
東海大学工学部生命化学科
笹川 昇----------------------------------大学院修士課程でお世話になりました。実験の事をはじめ様々なことを広い心で教えていただきました。本当に感謝で一杯です。
佐藤太亮----------------------------------反町先生の研究や生き様を尊敬していました。
ご冥福をお祈りいたします。
名古屋大学生物機能開発利用研究センター
佐藤ちひろ----------------------------------反町先生のご逝去を悼み、謹んでお悔やみ申し上げますとともに、心からご冥福をお祈
りいたします。
東京大学
佐藤弘泰----------------------------------69

反町先生が本専攻に助教授で在任中に、同じく助教授として関連研究室におりました。
学生実習の当番を短い間ではありましたがご一緒させていただき、思い出は尽きることがありません。いつも笑顔を絶やさない柔和なお人柄は、周りのみんなを幸せにするお力を持っておられました。そんな先生が早逝されたことに不条理の感を禁じえません。
とにかく残念です。
東京大学大学院農学生命科学研究科・応用生命化学専攻
佐藤隆一郎----------------------------------私は反町先生の元で 3 年間カルパインの実験のお手伝いをさせていただいたのですが、学生の頃からカルパインに携わってきた私にとって、反町先生は憧れの存在でした。貴
重な経験をさせていただき、感謝の気持ちでいっぱいです。
反町先生は、カルパインに情熱を注がれ、一方で、ワインを片手にワハハと大きな声で笑っておられた元気なお姿が印象的で、今もありありと思い出されます。突然の訃報を聞き、驚き、戸惑い、今でもまだ信じられず、悲しい気持ちでいっぱいです。
心からご冥福をお祈りいたします。
2008 年～2011 年 3 月までカルパイン研究室実験補助
柴田(高谷)恵美----------------------------------ご連絡をいただいたとき，受け取ったメールのタイトルに，始業前の職場で「えっ」と思わず大きな声を出してしまいました。たいへん驚きました。
反町先生には，学部 4 年生から修士 2 年生まで，東京大学の生物機能開発化学研究室にてお世話になりました。研究テーマが異なっておりましたので，常にというわけではありませんけれども，特にタンパク質の扱い方についてご指導いただきました。ゼミやディスカッションの場では，未熟な私にていねいに説明してくださり，優しく励ましてく
ださいました。
普段実験をしている部屋が異なっておりましたので，私にとっては，ご研究に対する厳しいお姿よりも，飲み会でのお姿や農学部のソフトボール大会で活躍されるお姿などが，より印象に残っています。私の記憶にある反町先生は，大きな口をあけて笑っていらっしゃいます。

70

生物機能開発化学研究室を“卒業”したのは，反町先生と同じ 2004 年でした。学位記
授与式の後，農学部 2 号館 215 号室の奥に，同期と一緒にご挨拶に伺ったことを覚えています。やはり笑顔で励ましてくださり，握手をしてくださったと思います。
あたたかくて大きくてユーモアがあり，そしてお嬢様のことが大好きな反町先生。いまも信じられない思いです。心よりご冥福をお祈り申し上げます。
数研出版株式会社
白須賀有香子----------------------------------反町さん：偉大な井上研究室の先輩反町さんとは直接研究でお世話になることはなかったですが、東大生化

井上研の先輩として学生時代からよくお名前を伺っていました。特に当時井上研の助手であった北島健先生が反町さんのことを(井上研卒業生の中で)ピカ一だと褒めておられたことを今も思い出されます(滅多にそういうことはおっしゃられない先生なので、余計に印象に残りました)。
反町さんの訃報を耳にしたのは 1 月 10 日のことでした。ご闘病のことを全く知らな
かった私にとって、あまりのことに唯々愕然としたのを覚えております。その前の年の8 月にサイエンスカフェで都医学研にお邪魔したときに反町さんにお会いした時も、恥
ずかしいことにご病気のことは全く気づきませんでした。お体の状態がどうであれ、いつも通り研究に邁進されていた反町さんの研究者スピリットを、後になって気づかされました。
反町さんのご逝去の後、思わぬところで海外の研究者から反町さんのことが話題に上がったことが１度ならずありました。反町さんが国際的にいかに著名で活躍されていたかが改めて感じられた出来事でした。
まだまだ研究でやりたいことは沢山あったであろうに、反町さんの無念はいかばかりであったかを想像するにつけ、胸が締め付けられる思いです。ご冥福を心よりお祈り申し上げます。
理化学研究所鈴木 匡-----------------------------------

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この度は、突然の訃報に接し、残されたご家族の皆様のご心情をお察しすると、言葉がありません。
反町さんとは、東大の生物化学科の学友としてご一緒させて頂きましたが、みんなから慕われ、頼られる反町さんは、いつも同期の中心的存在でした。
反町さんから学ばせて頂いた、人として何事にも真っ直ぐ向き合う姿勢や仕事人として未来を切り拓く深い情熱は、私にとっても一生の宝物です。
反町さんがいらっしゃらない、という現実は、本当につらいものですが、謹んでご冥福をお祈り申し上げます。
（株）プラネットプラン
須藤 実和----------------------------------私は学生時代の 3 年間、カルパインプロジェクトでお世話になりました。反町先生の悲報に接し、初めて研究室へ伺った際、先生がこだわりのコーヒーで迎えて下さり、とても丁寧に研究所を案内下さったことを思い出しました。気難しいイメージがある研究者とは異なり、反町先生は、社交的で、学生にまで気を配られる方でした。本当にありがとうございました。ご冥福をお祈りいたします。
田尾 あすみ----------------------------------先生のご訃報に接し、心よりお悔やみ申し上げます。生前は快くカルパインの実験の相談に応じていただき、ご厚情に深く感謝すると共に、ご冥福をお祈りいたします。
サントリーグローバルイノベーションセンター株式会社
高野 二郎----------------------------------突然のことでとても驚き、大変ショックを受けています。
カルパインのバイオインフォマティクスプロジェクトで 大変お世話になりました。初めて研究室を一人で訪問させて 頂いた際、何も知らなかった私は大変不安に思っていましたが、 明快で分かりやすい説明や紹介と、明るく気さくな雰囲気で 迎えていただ72

きとても感激しました。夜には美味しい食事に誘っていただき、小野さん含め３人で色々とお話したときの明るく優しく力強いイメージをこの間のように思い出しています。
そうした全ては先生のご研究とともに私たちの中に刻まれて、 一生生き続け、節目節
目を力強く支えてくれるように思っています。 本当にどうもありがとうございました。
心よりご冥福をお祈りいたします。
北海道大学情報科学研究科
瀧川 一学----------------------------------これまで、先生の素晴らしい研究成果を拝見させていただいており、これからますますのご発展を楽しみに致しておりました。あまりにも早すぎて、残念な気持ちでいっぱいです。改めて、先生の成果をふりかえらせていただきたくとともに、ご冥福を心からお祈りさせていただきます。
東京理科大学

理工学部応用生物科学科

田口速男----------------------------------反町先生のご逝去を悼み、謹んで哀悼の意を捧げます。反町先生のご厚情に深く感謝し、ご功労に敬意を表します。ご生前の数々のご功績を偲ぶとともに、心よりご冥福をお祈
りいたします。
東京大学
武富芳隆----------------------------------ワインを片手にサイエンスの話をたくさんさせていただいたこと、本当に懐かしく思います。いつもパワフルで、笑顔の絶えない反町先生から、たくさん元気をいただいていました。本当に残念です。
反町先生が切り開いてこられたカルパインの世界が、ますます発展していくこと、心よ
り願っております。謹んで哀悼の意を表し、心からご冥福をお祈りいたします。
中外製薬株式会社
辰巳 加奈子----------------------------------73

反町さんと最初にお会いしたのは、20 年以上前、タンパク分解の班会議でした。反町”先生”とお呼びすると、そういうのはやめましょうと言われ、非常に気さくなお人柄でした。お会いするといつでも笑顔で、いろいろなお話をしていただいたのを今でも覚えております。研究に関しても、柔らかな語り口の中に確固たる信念を持ちながら、淡々と研究を積み重ねるスタイルで、まさに尊敬すべきものでした。そうして積み重ねた足跡がカルパイン研究の第一人者と地位を確固とし、これからまだまだ研究が発展しそうな時に突然の訃報を聞き、愕然といたしました。
反町さんはワイン通とのことで、ワインを買う時はいろいろアドバイスを頂いたり、何度か飲みに誘っていただきました。特に東京駅近くのワインバーで美味しいワインを味わったことは今でもいい思い出です。どんな居酒屋に行っても、ビールよりはワインを選ぶほどのワイン好きで、その徹底した態度が研究スタイルと通じるものがありました。
また飲みましょう、と言いつつ、何年もお会いしないまま、次の機会が永遠に来なくなってしまったことはとても残念であり、寂しいことであります。きちんとお礼もいえな
いまま、お別れのときが来てしまいました。本当にありがとうございました。反町さんのご冥福をお祈りいたします。
順天堂大学医学部神経生物学・形態学講座
谷田以誠----------------------------------反町洋之さんの思い出
反町洋之さんのご逝去を知った時は、とてもショックでした。数年前に合った時には、いつもの人懐っこい笑顔で対応してくれたので、これほど急に他界されたことについては、未だに信じられない思いです。
反町さんとは、東京都臨床研の同期入所ということもあり、実験が終わった後に、よく飲みにいっていました。話す内容は、研究のことよりも音楽や読んだ本の話などで、いつも笑顔の反町さんとの時間は、本当に楽しいものでした。1 年後には私が所属していた免疫研究部門（宮坂昌之先生）に、遠山先生（後の反町夫人）が入所され、いつの間にか 3 人で飲みに行く機会が増えました。お二人は、最初に会った瞬間から意気投合
し、あっという間に結ばれました。結婚された後も私の妻と 4 人でスキーに行くなど、家族ぐるみの付き合いをしていただきました。
その後、反町さんは鈴木紘一先生とともに東京大学に移られ、私も都臨研を出てしまったので、なかなか会うことができなくなりました。ただ反町さんは、東大そして都臨研に戻られてラボを運営するようになられてからも、カルパイン研究の第一人者として大活躍されていたので、ことあるごとに噂は耳にしていました。そしてたまに会ったときには、昔と同じように気さくに話し相手になってくれました。
74

昨年末の免疫学会に反町典子先生のお姿がなく、どうしたのだろうと思っていたとこ
ろ、今回の訃報に接することになりました。まだ五十代前半で、研究もまさにこれからという時期であり、本人は本当に心残りであったろうと思います。今はそのご冥福をお祈りすることしか出来ず、友を失った悲しみにうちひしがれています。
玉谷 卓也（順天堂大学大学院医学研究科・P5 株式会社・ソニー株式会社）----------------------------------反町先生の思い出
反町先生のありし日のお姿を偲び、心から感謝と尊敬の気持ちを表し、謹んでご冥福をお祈り申し上げます。
反町先生といえば、穏やかな笑顔と温かく茶目っ気のある語り口、プロジェクトリー
ダーとしての貫録や漢気、御家族のことをお話されるときの優しい眼差しが思い出されます。
病院等連携研究センターの開設に当たり、研究計画や結果の信頼度を高めるための統計相談を始めた頃のことです。反町先生は、プロジェクトのメンバーの方やご自身の研究をさらに高めたい、良いヒントがないかと気を配られており、統計相談をよく利用してくださいました。クラスターを利用した統計解析の手法が、先生の研究計画にぴったりはまったことがありました。そのときの先生の破笑と驚きよう、ギリシア彫刻のようなたたずまいに、「エウレカ！」ってこんな感じだったのかな？と思ったことがあります。
反町先生、そちらの世界でも、新しい「エウレカ！」を日々体験されていらっしゃる
ことでしょう。またいつか、先生のお話や講演を伺えることを楽しみにしております。
東京都教育庁都立学校教育部特別支援教育課

統括課長代理（管理担当）

田村陽子----------------------------------反町先生には、田中啓二先生のプロテアソーム研究班でお世話になりました。 お会いするたびに、温かく接していただき、今も反町先生のお人柄をなつかしく思い出します。
反町先生のお好きな赤ワインの銘柄は何だったのか、もっといろいろお話しできるチャンスもあったのに、あまりにも早いご逝去に、ただただ悔やんでおります。
お茶の水女子大学
千葉和義----------------------------------75

反町先生の思い出
私が反町先生の御指導を仰いだのは、1995 年から 1996 年までの 1 年間でした。当時の私は東大理学部生物化学の高橋健治先生の研究室でプロテアーゼの研究をしておりました。博士 2 年時に高橋先生が東大を定年退官となったため、同じくプロテアーゼ研究者である東大分子細胞生物学研究所の鈴木紘一先生が、博士 3 年時の身元を引受けてくださいました。このようなご縁で私は鈴木研の一員となり、助教授の石浦章一先生、助手の反町洋之先生、優秀な大学院生の方々と博士最終年度を楽しく過ごすことができました。
当時はプロテアーゼを活性中心残基の種類によって分類しており、セリン・システイ
ン・金属・酸性プロテアーゼ（一般名称はアスパラギン酸プロテアーゼですが、当時の高橋研では新規グルタミン酸プロテアーゼを研究していたのでこう呼ばせて下さい）の4 種類に大別されていました。高橋研のメインテーマは微生物の酸性プロテアーゼであり、私自身は哺乳類の膜結合セリンプロテアーゼと金属プロテアーゼの研究を行っていました。反町先生から「あとはカルパインを研究すればプロテアーゼを全制覇できますね」と楽しいお言葉を頂いたのを覚えています。私自身はカルパイン研究に直接関わることはできませんでしたが、同じくシステインプロテアーゼであるカスパーゼと、新たに分類に加わったトレオニンプロテアーゼであるプロテアソームには、研究の色々な局
面で出くわします。いつかお会いして「先生！プロテアーゼを全制覇しました！」と報告したかったのですが、反町先生は雲の上からそんな私に苦笑いしていることでしょう。
流行に振り回されずカルパイン研究を極めていく姿や、力強いリーダーシップは私の憧れでした。心よりご冥福をお祈りいたします。
東邦大学医学部生化学講座生化学分野
土屋 勇一----------------------------------反町洋之先生のご逝去、誠に残念です。生前は大変お世話になりました。ご冥福をお祈り致します。
株式会社エービーサイエックス
津幡 卓一----------------------------------76

1980 年代の CANP と calpain の熾烈な競争は、反町先生と同世代のプロテアーゼ研究者
として、大変印象深いものでした。この様な中でも、反町先生は鈴木先生を支え、穏やかでお洒落に研究を語られておられました。その後は、カルパインの多様な生理機能や疾患との関わりを明らかにされ、正にトップリーダーとして研究領域を牽引されておられました。さぞ、さらにご家族やカルパイン研究の行く末を見たかったことと存じます。
謹んでご冥福をお祈り申し上げますとともに、反町先生の高潔さをいつまでも心に刻みたいと存じます。
大阪市立大学大学院医学研究科分子病態学
徳永

文稔----------------------------------反町先生の柔らかな優しい笑顔が偲ばれます。
謹んでご冥福をお祈り申し上げます。
東京都

福祉保健局

高齢社会対策部

介護保険課

戸田 三保子----------------------------------反町さんには、特定領域研究「タンパク質分解」でご一緒させて頂いていた頃に、大変お世話になりました。反町さんのカルパインにかける情熱、研究に向き合う姿勢に大変刺激を受け、また、沢山のことを教わりました。いつもエネルギッシュで快活で、人間的にも大変魅力あふれる方でした。こんなに早くに亡くなられるとは残念でなりません。
ご冥福を心よりお祈り申し上げます。
京都大学大学院理学研究科
杤尾 豪人----------------------------------反町先生のご逝去に際し、謹んで哀悼の意を表します。反町先生には平成 22 年 4 月から 3 年間、カルパイン PT にてご指導を頂きました。カルパイン 6 と言う酵素活性部位を持たないカルパインの研究をしたいと門を叩いた私に、先生は惜しみないご支援と励77

ましを与え続けて下さいました。お陰様で都医学研では、私のそれまでの研究者生活の中で最も充実した時間を過ごさせて頂き、研究者として次のステップを踏み出すことが出来ました。反町研は私が初めて学位を取った研究室以外のラボでお仕事をさせて頂いた所で、至らぬところが多い私にいつも優しさ、温かさ、そしてときに厳しさをもってご指導下さいました。手のかかるポスドクであったと思いますが、私がいま研究者としての日々を過ごしていられるのは反町先生のご支援、ご指導があったからです。また、研究に対して謙虚に誠実に取り組むこと、周りの人たちへの心配りを忘れないこと、楽しむ時は大いに楽しむことなど、言葉にされることはありませんでしたが、先生のお姿
からたくさんのことを学ばせて頂きました。そして、それらは今でも私の中で毎日の支えとなっています。素晴らしいものを残してくださった反町先生に心から感謝申し上げたいと思います。
東京大学大学院医学系研究科分子細胞生物学専攻

代謝生理化学分野

礪波 一夫----------------------------------反町先生と南アフリカのワイナリーで開催された国際プロテアーゼ学会をご一緒できたのが、何よりも楽しい思い出でした。気さくに話しかけていただき、とても嬉しかったです。ご冥福を心よりお祈り申し上げます。
東京大学大学院薬学系研究科機能病態学教室
富田 泰輔----------------------------------反町さんには研究に取り組む姿勢など多くのことを学びました。
活動するフィールドは変わりましたが、教えて頂いたことを忘れずに、反町さんに認めて頂けるような仕事を成したいと思います。
ソニー株式会社
中川和博-----------------------------------

78

反町先生は私が東京大学農学部で卒論配属された際に助教授で阿部啓子先生の研究室におられました。また、修士 2 年のときに臨床研に異動されたので約 3 年間、私自身はカルパインの研究テーマではありませんでしたが、同じ研究室で過ごさせていただきました。先生は学生である私たちにも非常に丁寧に接してくださいました。また一方、印象的なのは科学に対する情熱と、それに基づき学生や後輩を激励する姿です。先生の突然の訃報は大きなショックでしたが、その姿を再度思いだし、自分も頑張らなければと思いました。
自然科学研究機構

生理学研究所中島 健一朗----------------------------------先生のご訃報を、驚きと悲しみをもって聞きました。
研究室でご一緒したときの穏やかな笑顔が、もう見られないと思うと残念でなりません。
私は直接ご師事したわけではありませんでしたが、厳しさと優しさを兼ね備えた、とても魅力的な先生と思っておりました。
ソフトボールや野球の豪快な一発も、とても懐かしいです。
ご冥福をお祈りいたします。
高崎健康福祉大学

健康福祉学部

永井 俊匡----------------------------------反町先生は東大生化の先輩でした。僕を指導してくれていた鈴木さんと反町先生が懇意だったこともあり、非常に可愛がっていただきました。毎日研究室でふざけたり、私の実家に鈴木さんと同期の馬見塚君と一緒に遊びに来ていただいたこともありました。反
町先生が改造された車体の低いスポーツカーで、
東大竜岡門の右脇の狭い道を時速 80kmで走って非常に怖かったことも覚えております。反町先生が臨床研に移られてからは、お会いすることも少なくなってしまいましたが、臨床研セミナーに講師として呼んでい
ただいたこともありました。今年の 2 月に、学科の先輩である饗場先生から、反町先生の訃報をお聞きし、寝耳に水で腰が崩れる思いでした。先生の穏やかで屈託のない笑顔は今でも瞼の裏に焼きついています。未だに信じられない思いですが、どうか安らかに
お眠りください。
東京大学大学院理学系研究科生物科学専攻
濡木理----------------------------------79

反町先生には旧分生研において 1992 年から 2 年間お世話になりました。細胞培養から
プラスミド作製など分子生物学の基礎をご教授いただいた思い出深い期間でした。大学
院修了後も何度か実験のご相談に乗っていただき感謝しております。先生のご冥福をお祈りいたします。
小野薬品工業（株）
橋本 学爾----------------------------------この度は思いがけないお知らせをいただきました。御逝去をいたみ御冥福をお祈り申しあげます。
北海道大学大学院医学研究院生化学分野医化学教室
畠山鎮次----------------------------------2005 年〜2007 年の 3 年間カルパインプロジェクトでお世話になりました。それまでご縁がない中飛び込んだ私を温かく受け入れご指導くださったことは感謝してもしきれません。カルパインとワインへの情熱を熱く語る姿と笑顔をあの頃のまま思い出します。
国立研究開発法人 新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）
林

智佳子----------------------------------大きな身体で頼りがいがあって、とてもやさしくて、人懐っこくて、ワインが大好きな反町さん。私はお酒は強くはありませんが、楽しい飲み会は大好きです。反町さんの研究室で何回かおいしいワインをごちそうになりました。臨床研を卒業するとき、私の誕
生年のワインをいただきました。私の思い出の反町さんはいまでも満面の笑顔です。
大阪大学蛋白質研究所
原田慶恵-----------------------------------

80

大学卒業後はあまりお目にかかる機会がなく，近年は年賀状のやりとりのみになっていましたが，素晴らしいご活躍には折に触れ敬服していました。研究も大いに進展しているなか，早すぎる旅立ちは大変悲しく残念でなりません。ゆっくりお話しする機会がな
いままになってしまいましたのが心残りであります。心よりご冥福をお祈りいたします。
日本大学工学部生命応用化学科
春木 満----------------------------------2 年前，あるプロジェクトに関してご意見を伺いに反町先生をご訪問させていただきました。
初対面にも関わらず，非常に丁寧に私どもの質問に対応していただき，また，サイエンスのディスカッションをさせていただきました。
また，昨年，体調がすぐれない中，私たちのデータに関してのアドバイスもいただきました。
先生のテーマ，データに対する熱意が，すごく伝わってきたのを覚えております。
本当にありがとうございました。心よりご冥福をお祈り申し上げます。
日本たばこ産業株式会社医薬総合研究所
判谷吉嗣----------------------------------東大・理・生物化学科（生化）で反町さんの同期生だった私は、４年生の卒業研究時、反町さんの向かいの研究室におりました。反町さんは着実に自分の研究を進めるだけでなく、生化の五月祭の企画のまとめ役を快く引き受け、また毎日のように失敗を繰り返す私たちを大きな声と笑顔で励ましてくれました。学部での生活を共にしたのはわずか２年ほどですが、将来が見通せない中で研究漬けで過ごした濃密な日々を反町さんと共有できたことは、大変貴重であったと今になって思います。
故人のご冥福をお祈りするとともに、反町さんが全精力を傾けて取り組まれたカルパイ
ン研究の流れがさらに発展することを祈念いたします。
星薬科大学薬学部薬学科
東

生化学研究室伸昭----------------------------------81

反町さんの突然の訃報に驚き、また、非常に残念な気持ちで一杯です。私は Cdk5 活性化サブユニット p35 がカルパインによって限定分解されることから、反町さんと共同研
究をさせていただきました。反町さんに使わせてもらったカルパイン関連 の発現プラ
スミド、そして、助言により、p35 のカルパイン による限定分解が p35 のリン酸化に依存して制御されるという結果を発表できました。その由縁もあって、首都大学東京の連携客員教員にも５年間なっていただきました。残念ながら、実際に研究指導していただく大学院生はいませんでしたが、定期的に連絡を取らせていただき、反町さんとカルパ
イン を身近に感じることができました。P35 の p25 へのカルパイン による限定分解は
Cdk5 を異常活性化し、神経細胞死を引き起こす悪玉役になっています。会うたびにカルパイン は良い役割もしていないですかね？と気にされていました。最近、p25 への限定分解はシナプス活動の制御に必要という良い役割も報告されています。カルパイン
が正義の味方であることが明らかになる日を楽しみに、安らかにおやすみください。
首都大学東京生命科学専攻神経分子機能研究室

久永眞市----------------------------------反町先生を偲んで。
このたび、反町洋之先生の訃報に接して大変驚いております。反町先生におかれては、僕が LIS1 とカルパインの研究を進める過程で大変お世話になりました。また、その後も共同研究を進めていましたが、僕は反町先生のお体の具合が悪いことは全く知らず、周囲に知らせないように気を使われたのだろうと思います。反町先生は研究者として優れているだけではなく、大変な人格者で研究に行き詰まった時も、やさしく励ましていただき前へ進む勇気をいただきました。反町先生が亡くなられたことは研究の分野での大きな喪失であり、大変残念でなりません。だからこそこれからは自分たちが反町先生の遺志を受け継ぎ、研究の発展に努めなければならないと思いを強くしているところです。故人のご冥福を心からお祈り申し上げます。
大阪市立大学・大学院医学研究科
細胞機能制御学広常 真治----------------------------------82

反町洋之君、
大変ご無沙汰しています。
直接お会いすることが出来ないので、手紙を書きます。君に手紙を書くのは随分久しぶりですね。考えてみると、僕たちが一緒に栄光学園に通ったのはもう４０年も前のことなんですね。三つ子の魂百までと言いますが、たくさんの方々がよく知っている君の原
形がもうあの頃あったように思うので、少し思い出話をさせて下さい。
僕たちが最初に出会ったのは、栄光学園（中学）入学後間もない頃、帰りの東海道線の上り列車のデッキだったと思います。どういうわけか、あの時の君の様子を今でもはっきり覚えています。真新しい制服に帽子を目深にかぶって、ちょっと寸足らずで、君はどこから見てもまさに一年生でしたね。僕もきっと似たようなものだったのでしょう。
君はチラチラこっちを見ながら目が“こいつも一年生だな”って言っていましたよ。お互いシャイなのでコクっと会釈しただけでしたが（君はいつものはにかみ笑顔で）。そのうち君は文庫本を取り出して読んでいました。僕も本好きだったので、次の日から本を持って通うようになりました。後で筒井康隆にハマったのも確か君の影響でした。対照的に、行きに一緒になったのは６年間一度もありませんでしたね。君はきちんと歩いていける時間に登校していたようですが、僕の方はいつも遅刻ギリギリで大船駅から走っていましたから。僕のギリギリ癖はなかなか治らず、君は多分知らなかったでしょうが、
君の結婚式にもギリギリで、走って行くところをお父様に見つかってしまい、「遅刻だぞ、相変わらずだな」などと言われてしまったこともありました。
さて、一年生の時は僕の方が背が高かったのに、君はその性格そのままに、まっすぐぐ
んぐん背が伸びて、身体検査の度に身長の伸び比べで負け続けているうちにとうとう抜
かれてしまいました。あれは君がバスケット部だったからでしょうか？バスケ部といえば、毎学期あったクラス対抗スポーツ大会の時、君はバスケットボールの審判でしたね。
君はとても校正なジャッジで、ホイッスルを片手に張り切ってやっていたのを覚えています。そういえば、いやというほどハッキングを取られました。今 MBA とか March
Madness とか見ていると微妙なところがありますよね。え、文句じゃないですよ。ただ、文句を言ったりしたら君がどうリアクションするかつい想像してしまいました。思えば、栄光学園は体にいいことを色々やらせてくれてましたね。中間体操！毎日中休みに真冬
でも上半身裸で体操するのは辛かったですが、風邪に対する抵抗力は強まったでしょう
ね。あれ、隣の山の S 女学院から見られていたって知っていますか？（シスターに見つからないようにこっそりと見るそうです。
）
先生方に申し訳ないので、少し授業の話もしましょう。お互い理系、特に化学の授業は好きでしたよね。後で君は家でさらに数レベル上のことをやっていたということを知りましたが。僕は文系はどちらかというと好みではなかったのですが、君はどの授業もき83

ちんとノートを取ってましたね。君のノートはとてもきれいで、わかりやすかったのを覚えてます。一度、倫理社会のノートを試験の前に貸してくれたことがありました。どういうわけか僕の方が良い点をもらってしまって、君が憤慨したことがありました。
（怒った顔はしていませんでしたが）あれは、君のノートがよく出来ていたのと、あの頃僕は抜群の短期記憶力があったからですよ。
学校の授業や課外活動で色々楽しいことがありましたが、休みの日にお互いの家に遊びに行ったのが何と言っても抜群に楽しかったですね。（僕たちは皆長距離通学で、近所にはいなかったので）君の家に行った時、君が家で大学の教養課程の化学の実習でやる
ようなことをして遊んでいることを知りました。目から鱗が落ちるとはまさにこのことで、僕は想像もしなかったことでした。早速、薬品をお裾分けしてもらって、僕も家で化学の実習遊びの真似事を始めました。代わりに僕が君に提供したのはモデルガンとかプラモデルといった俗な趣味でしたが、君は結構はまってしまいましたよね。ご両親はさぞ迷惑だったろうと申し訳なく思っています。
そうこうしているうちに僕たちの学年も進み、とうとう大学受験がやってきました。君は第一志望校に難なく合格しましたが、僕は希望と現実の乖離を解消すべく浪人することになりました。僕が仲良くしていた友達は君を含めて皆、赤門のある学校に入ってしまったので、僕の周りで浪人したのは僕の他にあまりいなかったように思います。当時はあまり意識していませんでしたが、毎日友達に会うのが当たり前の生活から、孤独で先行きの保証のないストレスを抱える生活に変わりました。実はその後も随分長い間、当時の夢を見ることがあったんですよ。さて、そんな僕が S 予備校に通いだして程ない
頃、家に分厚い包みが郵便で届きました。それが君からの手紙第１号でした。包みの中には４種類ほどのラベルのない薬品と分厚い手紙の束が入っていました。手紙の中には未知検体の同定をする実験手順が丁寧に説明してありました。浪人中の友達を励ますた
めに、化学実習をさせる（指導する）友達って世界中探しても反町君ぐらいでしょうね。
でも僕にとってこれほど有り難いチャレンジはありませんでした。実験のことからはじ
まって、もう何を書いたか忘れてしまいましたが、随分長い手紙のやり取りをしましたね。同定出来た未知検体が何だったかはもう忘れてしまいましたが、最後に降参したのがストロンチウムだったのはよく覚えています。火にかざして色を見なきゃいけなかったんですよね。当時は今時の若い人のような多彩なコミニケーション手段はありません
でしたし、電話をする習慣もなかったので、君の長〜い手紙とあの化学実験が僕の命綱でした。お陰様で、浪人生活を乗り切って、翌年無事志望校に入学することができました。本当に感謝しています。ちなみに、大学の化学の実習はおかげで、お茶の子さいさいでしたよ。
さて、君の方はといえば、理科２類でも成績優秀で、医学部に進学できたはずですが、いつ聞いても「いやー」でしたね。僕の方は家庭の事情もあって、医者になるのは規定事項だったので、できれば君を引き入れたかったんですが、やっぱり研究がしたかった84

んですよね。結局は僕の方が、反町君を見習って、ハーバード留学を機会に研究者になってしまいました。
（居座っただけですよ）
研究方面に進んでからの合言葉は「どうしてる？」「試験管振ってる。
」でしたね。研究領域が違うので学会で会うこともないし、僕も日本にはたまにトンボ帰りするだけなので、随分お会いしてないうちに、その機会を逸してしまいました。
反町君、僕は君ほど誠実で、優しく、思いやりに溢れて、研究に強い情熱を持っている
人を他に知りません。僕が今日あるのは多分に君と交友を持てた幸運によると思っています。お話しする機会はありませんでしたが、君の病気の新しい治療法を研究しています。君に出来なかった恩返しの代わりに、進行を遅らせるだけではなく、一人でも多くの患者さんを治癒することを目指して頑張ります。
反町君、君とはいつまでも僕たちの楽しい思い出と心の中で一緒です。
福村 大
栄光学園 30 期
Massachusetts General Hospital, Harvard Medical School----------------------------------反町さんのご逝去を悼む
カルパイン研究の分野を切り開いた鈴木紘一先生の後を引き継いだ反町さん
が、54 歳の若さで亡くなられるとはとても信じられない事でした。国内外のカルパイ
ン研究のリーダーとして、その酵素学、作用メカニズム、生理機能などの研究で素晴らしい業績を上げ、最近では、ブレークスルー的な発見で新しい局面を拓きつつあった時に，研究を断念しなければならなくなったことは、反町さんにとって、いかに心残りであったかは、察するに余りあることでした。
反町さんは気配りの人でした。毎年の研究成果発表会の時には、控えめなイン
トロダクションに始まって、内容の濃い独創的な結果を発表して，審査委員や聴衆に強い感銘を与えるのが常でした。亡くなられる直前まで、研究室に現れてコンピューターのキイを叩いていたという話を聞きました。カルパインの研究に一途に打ち込んでいた反町さんの姿が思い浮んできます。
反町さんの推し進めて来たカルパインの研究は、これから反町さんの育てて来られた若い研究者に引き継がれて、大きく飛躍的に発展して行くことを信じています。
ここに、謹んで哀悼の意を示すとともに、ご冥福をお祈り申し上げます。
藤井義明----------------------------------85

大学院生としてご指導いただいた日から、いつの日か、一研究者として、反町先生と一緒に研究させていただきたいと願っていました。それが叶わない状況になってしまったのがとても残念です。これからは、反町先生に面白いと言っていただける様な研究をすることを目指して、若い世代の研究者と一緒に研究していこうと思っています。ご冥福をお祈り申し上げます。
東北大学大学院農学研究科

応用生命科学専攻分子細胞科学講座

分子酵素学研究室

准教授
二井 勇人----------------------------------反町先生のご冥福をお祈りいたします。
先生と最初にお目にかかったのは、おそらく 1990 年代中頃に学士会館分館で開催された故金澤一郎先生（東大神経内科教授）が研究代表の厚生省精神・神経疾患研究の班会議だったように記憶しております。先生は、故鈴木紘一先生の代理でカルパインの研究について話されるために出席されていました。細りと長身の穏やかなお姿がとても印象的でした。その後、直接お話しすることはなかったように思いますが、東京都臨床医学総合研究所でご活躍されているご様子は常々拝見し、当時にお会いしたお姿が脳裏に浮
かんできました。また、先生には、私が現在勤務する東京理科大の客員教授として、長
らく本学の学生・院生の教育研究にご尽力をいただきました。感謝をお伝えすることができず無念です。先生のご冥福をお祈りいたします。
東京理科大学理工学部応用生物科学科
古市貞一----------------------------------学生時代、いつも周囲に気を配っていたこと、ワインがお好きだったこと、思い出します 。早すぎる死に驚いていますが、人の人生は長さではかれるものではなく、そのあり方なのであろうと思います。
心からご冥福をお祈りいたします。
公益財団法人 神戸医療産業都市推進機構
先端医療研究センター 神経変性疾患研究部長
星 美奈子----------------------------------86強く、賢く、優しかった貴兄は、これまでも、これからも、私にとっての規範です。
19 歳に駒場で出会って以来、私の一番の友人でいてくれたことに感謝します。
前田達哉----------------------------------反町先生とは calpan-7 の研究で共同研究させていただいておりました。
つい、この間も東京薬科大学の助教に異動したことを報告したばかりでした。
タンパク質分解班会議で当時学生であった私と一緒に大浴場に行き、研究の話をしていただいたことは、昨日のことのようです。
その時の calpain の話をしている生き生きとされた姿が目に浮かびます。
突然の悲報に接し、悲しみにたえません。心よりご冥福をお祈り申し上げます。
東京薬科大学

生命科学部

前本佑樹----------------------------------反町洋之先生へ
先生は天国へ旅立たれて既に幾日か経ちますが、鈴木紘一先生や Darrel Goll 先生、
そして私のカルパイン研究の師であった村地孝先生にはもうお会いになられましたでしょうか。私の方が 10 歳ほど年上でしたが、学会や班会議等ではいつも貴重な質問や助言をして頂き、また、企画されたシンポジウムに度々招いて頂くなど、とても勇気づけられて来ました。アルコールが入るとさらに楽しく話が弾んだことを思い出します。
この度まさか、先生ご自身の追悼記念講演会が開かれ、私が招かれることになろうとは思いも寄りませんでした。鈴木先生が現役を引退された後は、日本のカルパイン研究を一身に背負って来られましたね。先生はカルパイン研究の新興外国勢との競争に晒されながらも、独自の観点から本道を突き進まれました。愉快な先生もさぞかし気苦労も多かったと思いますし、悔しい思いをされたこともありましたね。その点、私は脇道を進
んで気が楽でした。どうぞ天上界ではゆっくりとワインでも飲みながらお休みください。
そしてときどき下界を眺めるといいアイデアが浮かぶかも知れません。そのときは是非とも残された若手研究者に霊感で伝えてやって下さい。再び日本でカルパイン研究に大きな花が咲き開くことになればと祈念しています。
名古屋大学
牧正敏
----------------------------------87

去年の秋に、生化の同級生数名で飲みに行こうというやり取りをしました。私からの誘いに対して、反町から下記の返事が来ました。
「本当にもの凄く皆さんにお会いしたいのですが、実は、ちょっと前から体調を崩してしまって、情けないことにまだお酒を飲むことが難しい状態なのです。。。徐々に良くなっていますので、もう少ししたら飲めると思うのですが。。。そのようなわけ
で、次回には必ず参加させてください！また、大変勝手なことで申し訳ないのです
が、ひょっとしたら少しなら飲めるようになるかもしれませんので、今回も日が決まりましたら教えて頂けましたらとても嬉しいです（ちょっと難しい感じではあるのです。。。）。」
何となく心に引っ掛かるものがあったのですが、反町が参加できないのなら無理に集まる必要もないと思い、また春にでも日程調整をしようと考えこの会を開催することができませんでした。
この時のメールでのやり取りが最後となるとは、思いもよりませんでした。
反町は、私が過去に交流させて頂いた友人の中でも、もっとも心の優しい人物でした。おそらく今後もそれは変わらないと思います。
早く亡くなり過ぎです。今でもやっぱり辛いです。
旭化成ファーマ（株）
松崎 修----------------------------------２００８年、東京理科大学学部３年時に、私は反町先生とカルパインに出会いました。
この時に、私はカルパインへ興味を持ち、また、大学とは異なる環境で研究にチャレン
ジしたいという想いを抱きました。反町先生は、そんな私の想いを受け止めていただき、私にカルパイン PT で研究する機会を与えてくださいました。学部４年から修士２年までの３年間、反町先生のご指導の下、私はカルパイン研究を通じてかけがえのない経験をさせていただきました。
研究以外にも、ワイン好きな反町先生からワインをいただいたことがきっかけで、私はワインの美味しさを知りました。私が大学卒業後に、ワイン会社に就職できたことも、
反町先生と出会ったからこそ、ワインとの縁が生まれた結果であると、今でも思っています。
今の私があるのは、反町先生のおかげです。本当にありがとうございました。心よりご冥福をお祈り申し上げます。
キリン(株)ワイン技術研究所商品開発グループ
松下剛----------------------------------88

兼メルシャン(株)藤沢工場技術課

この度は反町さんを偲ぶ会のご連絡を下さり、どうもありがとうございました。渡米して以来反町さんとお会いする機会がなく、療養されていたことも存じませんでしたので、今年一月に訃報に接した時はあまりに突然で非常にショックでした。私の知る反町さん
は病気とは無縁でしたし（二日酔い以外で体調が悪いところを見たことがありません）、研究所のホームページの写真も白髪が増えた以外は昔のままの人懐っこい表情で健康そのものに見えましたので、狐につままれたような気がしました。
研究テーマが異なっていましたので直接反町さんの指導を受けたことはありませんが、同じ研究室で反町さんから学ばせてもらったことは少なくありません。優秀な研究者ということよりも、私は反町さんの人間臭いところが結構好きでした。もう一度会って、飲みながら色々と話したかったです。人生を終えるには早過ぎます。本当に残念です。
追悼記年シンポジウムおよび偲ぶ会は、鈴木先生が興し、反町さんが発展させたカルパ
イン研究を小野さん、秦君をはじめとする次世代がさらに発展させようと新たに決意す
る機会となることと思います。また、それが反町さんへの最大の供養となることでしょう。
残念ながら、米国在住のため皆さんと一緒に反町さんを偲ぶことはかないませんが、同日は私も一人こちらで反町さんを偲びたいと思います。
Monell Chemical Senses Center松本一朗----------------------------------約３０年前に学部学生としてお会いして、お会いした頃に反町さんの考え方に触れた
衝撃は今でも忘れられません。反町さんに教えていただいたことは「常識にとらわれず、
１地球人として何が正しいのかを考え、その正しいと思うことを行動にうつす」ということかと思います。当たり前に感じられるかもしれませんが、今まで当たり前と思っていたことを常に疑い、時として単に周りに流されてしまいがちで全体主義を容認することを固く戒めていたと思います。今まで、反町さんのこの考え方をいつも反芻し自分の考え方や行動がそれに反していないかを確認しつつ生きてきたように思います。学生時
代が終わってからは、お会いした回数はそれほど多くなかったかと思いますが、各回、とても印象に残っています。お会いした時には、いつも美味しいものを飲食させていただき、また楽しい時間を過ごさせていただきました。本当に感謝しております。どうもありがとうございました。同時に、私の心の中では、いつもでも反町さんは生き続け、
これからも時々会話させていただくのではないかと思います。不束者ですが、どうぞよ
ろしくお願いいたします。
京都大学化学研究所
馬見塚 拓----------------------------------89

反町洋之先生を偲んで反町先生がご逝去されたとの知らせに驚き言葉を失いました。反町先生は日本のプロテ
オリシス研究の中心にいて、カルパインの研究からいつも刺激を受けていました。多くの生理機能を持つカルパインの生体機能に正面から取り組み、さらに個々のカルパインを超えてファミリー分子全てを見据えた包括的な視点で研究するアプローチは迫力満点でした。カルパインから見た生命観を、反町先生から直接聞けなくなったのは残念でなりません。ご自身のカルパイン研究のスタイルのごとく、研究分野全体を見渡してプ
ロテオリシスコミュニティーへの献身的な貢献をされている姿には頭が下がりました。
大変な仕事をいくつもされているにも関わらず、反町先生はいつも笑顔を絶やさず先生と話をするといつも爽やかな気持ちになりました。同じ分野の研究者として先生の研究に向かう姿勢は目標となっています。反町先生に心から感謝の気持ちを申し上げるとともに、謹んでご冥福をお祈りいたします。
東京大学大学院薬学系研究科
三浦正幸----------------------------------笑顔の反町さんに感謝
反町洋之さんとはタンパク質分解のコミュニティーで 20 年近くのおつきあいがありましたが、特に親しくさせていただくようになったのは 2004 年 4 月からでした。東京
都臨床医学総合研究所の新しい室長として反町さんと私の 2 名が採用されたのです。しかし、新室長といっても格違いで、反町さんはすでにご自身のグループを率いておられ、臨床研での研究経験もお持ちでした。一方の私は文字通り独立したばかりで、臨床研は
右も左もわからない状況でした。同期採用といいつつも、反町さんはもっとも身近な先輩であり、私に多くのことを常に丁寧にやさしく教えてくれました。そしてどういうわ
けか、教えてもらう側の私よりも、教える側の反町さんの方がずっと丁寧なのです。ご自身の研究や研究室の整備にお忙しいはずなのですが、それを全く感じさせない気さくさに甘えてしまいました。また、私が担がれて文科省の特定領域研究の代表となってしまったときにも、反町さんは豊富なご経験を基にして多方面から助けてくださいました。
私にはあまりに重かった荷が、ずいぶんと軽くなったと思います。この他、反町さんにお世話になったことをあげればきりがありません。そのようなことを書くと、「全然そんなことないですよー」といつものように笑顔で謙遜される様子が目に浮かびます。一方で、研究に対しては厳密で妥協しない姿勢を貫いていました。扱いにくい酵素である
カルパインの性質を、精緻で論理的な実験で着々と解き明かしていく様子をそばで拝見していました。いち早くご自身で質量分析器も導入され、生化学、マウス遺伝学、ヒト
90

疾患と、研究の構えの広さを感じました。まさに世界のカルパイン研究のリーダーとして、残されている多くの課題を解き明かしているまだ最中だったと思います。本物の学者である反町さんを失うことは、カルパインやタンパク質分解の分野はもちろんのこと、
より広範囲の生命科学の研究にとって大きな喪失です。そして私にとっても、あの笑顔の反町さんから学び、反町さんと楽しく議論する機会がもうないというのは想像できない喪失です。反町さんに感謝を申し上げるとともに、ご冥福を心よりお祈り申し上げま
す。
東京大学
水島昇
----------------------------------反町さん。たくさん話して、たくさん笑って、たくさん飲みましたね。そして、私を戦友だと言ってくださいました。とても嬉しかったです。楽しくて、懐かしくて、温かい
思い出です。その気遣い、優しさ、厳しさ、男らしさを決して忘れません。
本当にお世話になりました。
ありがとうございました。
嶺田志乃----------------------------------血管系疾患を研究する途上でカルパインが同疾患に関わる可能性を見出し、2011 年の秋に初めて反町研を尋ねました。カルパイン研究の大家ということで、上北沢駅からの道すがら何をお話しすれば良いか考えながら緊張して歩いたことが思い出されます。その際に共同研究を快諾いただきましたが、リソースの提供はもちろんのこと、
カルパインの酵素学的な特性などについて丁寧に教えていただき、その知識の膨大さに驚いたことを記憶しています。その後のディスカッションでも、反町先生は私にとって基本的にフランクで優しい印象でしたが、カルパインの命名法だけはとても厳格で、スライドや論文を何度も直していただいたことが思い出されます。共同研究の成果も無事出版され、次の研究提案についてディスカッションしていただこうと思っていた矢先の訃報で、ただ愕然としています。反町先生から生前賜ったご指導に深謝するとともに、心よりご冥福をお祈り申し上げます。
昭和大学医学部生化学教室
宮崎 拓郎----------------------------------91

反町洋之先生には生化学会の関連で大変お世話になりました。2010 年 12 月に日本分子生物学会と日本生化学会の合同大会 BMB2010 が神戸で開催された際に、反町先生は生化学会の側で田中啓二先生を、私は分生の側で谷口維紹先生をお手伝いさせていただき、一緒に仕事をしたのが反町先生とゆっくりお付き合いした最初だったと思います。当時
は生化学会と分生の関係がなかなか難しかったのですが、現場ではともに楽しく運営に関わらせていただきました。その縁で 2013 年 9 月に横浜で開催された第 86 回日本生化学会大会のお世話をすることになった時には、当時私の教室の准教授で一緒に仕事をしていた宮澤恵二先生と相談し、反町先生に大会の幹事補佐としてご協力をお願いしました。この大会は予算が厳しく、反町先生にはいろいろと大変お世話になりました。反町先生は本当に素晴らしい方でした。心より感謝しております。
2010 年に一緒に学会の仕事をするまでは、カルパイン研究の第一人者ということで反町先生のお名前は知っていましたが、お会いする機会はあまりありませんでした。研
究分野としては、私は奥様の典子先生との方が近く、典子先生とは会合などでお会いしておりました。2010 年以降は、私が学生時代に講義を聴いた鈴木紘一先生のお弟子さんということで勝手に親近感を持ってしまい、反町先生に生化学会の雑誌 JB の review
を書いていただいたり、JB の表紙を作成していただいたりして楽しく付きあわせていただきました。2013 年 9 月号（Vol. 154, Issue 3）の JB の表紙は反町先生に作成していただいたものです。
反町洋之先生の訃報を聞き、たいへん残念な思いでいっぱいです。ご冥福をお祈りいたします。
東京大学大学院医学系研究科
宮園 浩平----------------------------------反町洋之くんと過ごした日々
反町くんの、明るく優しく繊細な心と秀でた頭脳を宿す、抜きん出て頑健に見えた身体が、大変な努力にも関わらず失われてしまった事に深い悲しみと無念を覚え、大変ショックです。彼と最初にともに日々を過ごしたのは、東京大学の 3 年生になって同じ理学部・生物化学科に進学した時でした。ほぼ毎日一緒に授業を受けそれぞれの研究室で実験をし、以来大切な友人として、またタンパク質生化学者の同類として３分の１世紀以上を近くで過ごしてきました。同級生ゆえの気軽さと親しみと尊敬を込めてずっとお互いを君付けで呼んできたので、ここでもそう呼ぶことにします。大学卒業後も生物化学専攻の大学院生として同じ場所で時間を過ごし、修士終了後に当時駒込にあった東京都
臨床研の異なる研究部門で働きながら博士号を取得するなど、研究者としてのスタート
を近い場所で近い境遇で一緒に過ごしたことは私にとって大切な思い出です。何の拍子
92

だったか一緒に富士山に行ったりした事もありました。共に切磋琢磨しながら、時にはお酒を酌み交わしながらまじめな研究の話から青年の良くする馬鹿話まで、いつも明るく楽しい時間を持てました。時にはトイレに並んで用を足すこともあり、その最中に彼の手が後ろから伸びてきて私のお尻を叩くなんてこともありました。優秀でユーモラス
で勤勉な同僚でした。近年は東西に離れていて会う機会が多くはありませんでしたが、学会後に飲みに行ったり、同じ科研費研究グループの密度の高くてしんどい班会議の最中、お互いの気安さに心なごむ時間を過ごしたこともありました。それぞれ愛娘一人をかかえて研究に邁進する同士としての連帯を感じたものです。何年か前、学会参加のためにスイス・ジュネーヴの空港で、別の便で別の学会に参加する反町くんと偶然にばったり会ったのも懐かしい思い出です。昨年人づてに彼の闘病の事を聞き、心配はしながらもどこか彼の強さ・明るさに理不尽に縋って良い方向に向かうと能天気に信じていた
ため、お別れの気持ちを秘して彼とまみえる機会を持てなかったのが悔やまれます。ただ、大きな体にそぐわず意外とシャイで普段から愚痴や不平を言うことの少ない反町くんが、病気について自分からは多く語らなかったのも理解できるような気がします。彼の早すぎる死去により、傑出した生命科学者を、大事な友人を失うことになりました。
謹んで反町くんのご冥福を心よりお祈りします。
京都大学・大学院生命科学研究科・シグナル伝達学分野
宮田 愛彦----------------------------------故・反町洋之先生を偲ぶ
病状を案じつつ、今年の年始も例年通り反町洋之先生に謹賀新年の挨拶メールを送った。いつもはすぐに返信があり、そこから雑談メールを何回か交わすのに、この時は一切返信がなかった。嫌な予感がした。ご夫人の反町典子先生から訃報の連絡が届いたのは、そのわずか数日後のことだった…。
反町先生と私は同じ年に東京大学に入学し、学部こそ異なるとはいえ共に生命科学を
志ざし、まさに同じ時代を過ごした同期生である。加えて、ご夫人の反町典子先生は私の同郷の高校の後輩である。酒をよく飲む点でも同じ。このことから、反町ご夫妻とはことさら話がよく合い、研究以外でも色々とお世話になった。医学研（当時臨床研）のプロジェクトリーダーの着任は、私よりも反町先生の方が１年早い。着任当時、新しい環境で勝手がわからず右往左往している私を、先輩の反町先生が常に支えてくださった。
反町先生はタンパク質分解酵素（カルパイン）、私は脂質分解酵素（ホスホリパーゼ）を専門としてきた。扱う物質は異なるとはいえ、「基質を限定分解して生理活性物質を生み出す酵素」を研究対象としている点では共通していた。酵素の生化学から始まり、
遺伝子改変マウスへと展開するアプローチも同じであった。だからこそ、急速に発展す
る生命科学の激流の中で、研究上の悩みや辛さ、そして喜びを理解し合えた。医学研で93

の研鑽を通じて、お互いに関連領域を牽引する立場に成長したと思う。とはいえ、私は反町先生を常に頼っていた。分野長として、面倒な事務仕事を嫌な顔ひとつせず引き受
けてくださった。反町先生といえば笑顔の姿しか思い出せない。誰もが惹きつけられる
温かみがあった。医学研のアンケート調査で「理想の上司 No.1」に選ばれたのも納得できる。反町先生がすぐ隣のラボにいることが安心であった。まさに兄のような存在であった。日常的に不健康の塊である私に対し、筋肉隆々の反町先生は病気とは無縁の存在に思われた。健康面の共通点といえば、二人とも腰痛を抱えていたことぐらいであろうか。その反町先生が、まさか私よりも先に命を蝕む病魔に襲われるとは。強靭な精神力と体力で度重なる手術にも耐え、弱音を吐かず、笑顔を絶やさなかった。一時的に分野長に復帰されたと聞いていた。ご家族やラボの方々の献身的な支えがどれほど反町先生の力になったことであろう。「元気になったらまた一緒に飲みましょう」がお互いの合言葉であった。いつかその日が来ることを願っていた。しかし、それは叶わなかった。
最愛のご家族、まだこれからの研究を残して逝くことはどんなに無念であったことか。
同年齢であるがゆえに尚更、胸が締め付けられる想いである。
先日、ほぼ１年ぶりに医学研を訪ねた。長年通い続けた N 棟２階にふと足が向いた。
カルパイン PT と（旧）脂質代謝 PT が隣り合わせで並ぶ空間、そこは反町先生と頻繁に談笑した場所である。懐かしい思い出が頭の中を駆け巡った。しかし、もうそこに反町先生はいない。
反町洋之先生のご冥福を心からお祈り申し上げます。
平成３０年６月１５日
東京大学大学院医学系研究科疾患生命工学センター（旧脂質代謝プロジェクト

教授

プロジェクトリーダー）

村上 誠----------------------------------反町先生とは 20 余年、タンパク質分解研究領域および臨床研のつながりで親しく交流させていただきました。私のような若輩者に対しても常に謙虚で気さくで、研究のこと
から世間話まで気兼ねなくお話させていただき、兄のように慕っておりました。大学院
講義にも何度も来ていただき、「カルパインという名前を覚えて帰ってもらえれば、後は寝てもらっても構いません」という、反町先生らしいユーモア溢れる言葉が思い出されます。未だに、明朗快活に微笑みかけてくる反町先生のお顔がふと瞼に浮かんできては、無念さと悲しさで一杯になります。反町先生の研究への情熱を少しでも引き継げるよう務めるとともに、心からご冥福をお祈りいたします。
東京大学薬学系研究科・教授
村田 茂穂----------------------------------94

新研究所ができたばかりの頃、先生がプロジェクトリーダーとしてカルパイン研究の発表をされた時の鮮烈な印象を忘れることができません。
私にはとても難しい内容でしたが、にこやかな語り口のなかに、燃えるような情熱を秘めたプレゼンテーションだったからです。
以来、先生とはお酒の席などで楽しい会話をする機会が幾度となくありましたが、とても温かいお人柄に魅せられていました。
どうか先生の教えを受けた若手の研究者の皆さんが、先生の研究への夢を叶えていただ
くよう願うばかりです。
元医学研事務局長
八木憲彦----------------------------------いまだに、反町先生にもうお会い出来ない事が現実でないような気がします。研究だけ
でなく、ワインにソフトボールに、明るく楽しく日々忙しく過ごしていらしたお姿が懐かしく思い出されます。数々のご功労に敬意を表しますとともに、心からご冥福をお祈
りいたします。
中外製薬株式会社
矢野淳子----------------------------------反町洋之先生の訃報に際しとても残念でなりません。
いつも声をかけてくださり、時にはワインパーティーに招いてくださり、私を励ましてくれたこと、大変感謝しています。研究者の先輩として人生の先輩として、まだまだ導いていただきたかったです。
心よりご冥福をお祈りいたします。
徳島大学大学院社会産業理工学研究部
山本圭-----------------------------------

95反町先生の訃報に接し大変心が痛みます。鈴木紘一先生の後を継いで、カルパイン研究に全身全霊をささげておられた反町先生のお姿が目に浮かびます。ご冥福をお祈りいた
します。
横沢 英良
----------------------------------反町先生のご冥福を心よりお祈りいたします。
1 月中旬、思いもよらぬ訃報に接し、ただ茫然とするばかりでした。遠方のため、病気を患っておられたことさえ気が付かず、反町さんからの季節の挨拶状が遅れているのは、いつものようにお仕事がお忙しいのだろうと思っておりました。奥様の典子さんと娘さんを残して逝ってしまうのは、どれほど無念だったことかと思うと言葉もでません。
医学総合研究所が発足の際、いつの日かまたお仕事が一緒にできること、趣味の野球をして、大好きなビールをまた一緒に飲める日のことを想い、楽しく語らせて頂きました。しかし、私にとってその日が直接お話しする最後の機会になるとは、到底想像することができず、近年ご訪問できなかったことを、本当に悔やんでおります。
反町さんには、基礎研究についてたくさんのことを教えていただきました。そのおかげで、今もなお、創薬研究に従事しています。反町さんとの出会いが無ければ、私は研究職以外の道を歩んでいたと思います。反町さんをはじめ、反町さんの最初の弟子になるきっかけを作ってくださった故 鈴木先生に対してさえも、私は与えられるばかりで、何も恩返しすることができませんでした。せめて、残された教え子の皆さんと力を合わ
せて、少しでも反町さんの遺志を継ぐことができればと思います。
反町さん、親身なご指導と、たくさんの温かい思い出をありがとうございました。辛
いけど、反町さんに最後のお別れを、全ての教え子と共に言わなければなりません。
さようなら、そして、どうか安らかにお眠り下さい。
小野薬品工業株式会社 創薬研究部 第三研究室

室長

吉澤敏男
----------------------------------私はオートファジーの研究者なので分解繋がりで以前から反町先生は存じ上げていましたが、JST-CREST で一緒になったときからとても仲良くなりました。いつも明るく人
懐こくて、気持ちの細やかな他人に思いやりのある人でした。たびたび酒を飲み、たわ96

いの無い話で盛り上がりました。ソリさんと一緒だと心の底から笑えました。一度、東大の一條先生と反町先生を大阪にお呼びし講演して頂いて、夜は３人でホルモン焼きを食べに行きました。大いに食べて大いに飲んで大いにしゃべり、すっかり飲みすぎましたがあんな楽しかった夜は後にも先にもありません。あまりに早いお別れが今でも信じられません。向こうから豪快なソリさんの笑い声が聞こえてきそうです。どうか安らかに、そして空の上から日々右往左往している私たちを見守って下さい。私がそちらにいったら、また飲もう、ソリさん。
大阪大学大学院 医学系研究科 遺伝学／生命機能研究科 細胞内膜動態研究室
吉森保----------------------------------反町さんの訃報を受け取った時には、大きなショックを感じ、心が真っ白になりました。
あまりにも早い反町さんとの別れに、今でも言葉がありません。
反町さんご夫妻とは、私が東京都臨床研に在籍していた 30 年ほと前からの知り合いです。反町さんは強く信頼できる後輩として、また会う度に心が洗われる思いを抱かせてくれる大好きな人物として、私の心の中に居続けていましたし、これからも居続けてくれると思います。大変優しい心を持つ反町さんですが、一方では自らの筋を決して曲げない大変気骨のある人物であると、いつも感じていました。
私は 1992 年に臨床研を去ったのですがが、その日が反町さんも臨床研を去る日（また戻られましたが）と同じであり、二人で一緒に研究所の中を挨拶してまわったことが思い出されます。その時には、反町さんが本当に多くの人達に大変愛されていると強く感じました。反町さんともう会うことがないのだと考えると大変残念で寂しい思いしかあ
りませんが、あんなに仲の良い奥さんや凄くかわいがっておられたお子さんと別れることになってしまった反町さん自身が一番無念な思いを抱いているのだろうと思います。
ただただ残念で、どうしてなんだという思いも湧いてきますが、いまはただご冥福を祈らせていただき、追悼のメッセージとさせていただきます。
京都大学薬学研究科ナノバイオ医薬創成科学講座
米原 伸----------------------------------反町さんと初めてお会いしたのは、東京都の野球大会だったと記憶しています。優しい表情とは対照的な豪快なバッティングがとても印象に残っています。私が臨床研を退職
97

する時には、奥様と一緒に送別会を開いてくださり、生まれ年のブランデーで送別してくれました。最後にお会いしたのは、野本明男先生の追悼シンポジウムで私が医学研へ出向いた時でした。わざわざお部屋へ呼んでくださり、コーヒーを飲みながらシンポジ
ウム開始ぎりぎりまでお話ししましたね。いつも優しかった笑顔が瞼に焼き付いています。本当にありがとうございました。またいつかどこかで飲みましょう！

合掌千葉大学真菌医学研究センター感染免疫分野
米山光俊----------------------------------長きにわたり，東京理科大学，理工学研究科，応用生物科学専攻の連携教員として学生の指導にご協力下さり，大変ありがとうございました。これまで直接指導を賜った学生共々，応用生物科学科教員として，深く感謝いたします。
ご冥福をお祈りいたします。
東京理科大学

理工学部応用生物科学科

和田直之----------------------------------Dearest Hiro (and allow me one last time to say) or dearest Hiro-Sensei,

How strange it is to think that from where you are, you will not be able to read these lines. But
we know, you don’t need to read them to know how we feel, how much we miss you and yourstimulating laughs and cheerful spirits. There are people one meets, and one immediately feels or
knows that something will happen, something creative and productive will come out of this new
relationship. These close encounters are not that numerous but really precious. Fortunately, in ourscientific milieu, these happen now and then. Ours belongs to this class. We met early 1995 (I
don’t remember the exact date, but this was my first ever visit to Tokyo) when, during one ofthese binational symposia gathering scientists and MDs from France and Japan interested inneuromuscular diseases. It was most probably during the first evening, prior to the diner where
all lecturers were invited. I knew I wanted to meet you and was happy to see that you were part98

of the crowd. My lab had just stumbled upon very hot and exciting data that overlapped with yourresearch interests. I asked you whether we could both go outside, in the street as I wanted to
discuss these matters with you personally, even before the meeting. We left the dining place, andonce outside I told of the exciting and still unpublished preliminary results we just obtained:
Calpain 3, a protease you and your mentor Koichi Suzuki had been studying for a number of years,
had its “titre de noblesse”: it had an inherited disease associated to it. This protein, p94 as yourlab referred to it, was far from being an obvious candidate and we failed to comprehend why andhow it could cause this disease (to a large extent, this is still true today some twenty odds years
later). But lack of calpain 3 was unambiguously demonstrated to be responsible for what was thencalled the Reunion type of autosomal recessive limb girdle muscular dystrophy. Your reaction was
stunning. I can’t remember what you said, but it probably was not far from your legendary “Ohreally !!!”, said with a large smile and a great trace of excitement. This brief discussion was theseed of what would become a beautiful relationship, collaboration and friendship. You
immediately called your mentor to inform him; like you, Koichi was thrilled to see a physiological
function assigned to this until then elusive protein.

Our labs started to collaborate in full transparency. Your younger colleagues spent a few months
in our lab in the suburbs of Paris. We had numerous exchanges, and the strongest imprints thatremain with me today are not only your constantly positive attitude towards science, yourextraordinary creativity, your scientific and eclectic inquisitive spirit, your integrity, but also thegenerous and joyful human being behind it all: the colleague whom I could fully trust, the honest
person with whom I could freely discuss, the likeable cheerful friend whom I respected for hisjoie de vivre, his finesse in food and wine, his openness, his sense of humor and his irresistible
smile and laughs.

Hiro, we may not have seen each other lately as often as in the past. While you delved deeply inthe mysteries and beauties of the vast world of calpains, a field that will always remain associatedto your name, I left the calpain world in 2000 and moved to other scientific horizons. It is not
because I left the calpain field, that our friendship diminished. Geographical and occupational99

distances can’t erode these warm feelings. Despite these separations, we were never really far
from each other’s. We never stopped interacting. I knew I could contact you, write to you, consult
you, or that if we would meet, it would be as if our paths never diverged. And vice versa.

But now you’re no longer there. The lottery of sickness has taken you, way too early, away fromyour family and from all of us. The calpain world has lost one of its fathers, one of its pioneers.
Your close colleagues and disciples will dearly miss you. So will I, who has lost a dear friend.

There are a few people who are like milestones in one’s path, and you were one of them… Hiro,I know that the last thing you want is for us to sit and mourn. You’d rather see us continue to
strive and fight for the values you cherished so much and end the day with a great smile and a
glass of good Burgundy.

Your memory and smile are deeply imprinted in my brain and you will remain deep in my heart
as the “mensch” (as we say in Yiddish) you were. Shalom Haver.

University of Lausanne
Jacques S. Beckmann----------------------------------Tribute to a friend
I consider it my great honor and privilege to have known Dr. Hiroyuki Sorimachi.

I will always

fondly remember the warm welcome he extended to me when I attended my first calpain meeting.
As a new comer to the field, I knew only a couple attendees at that meeting.

Hiro had that naturalability to put you at ease in an instant with his broad shining smile; and you quickly realized you’djust made a new friend.

Although neither of us were particularly adept at the others language,

there was never any difficulty when it came to sharing our enthusiasm for new discoveries.

Hirotaught us many new things about calpain over his remarkable career, but perhaps just as important,
he showed us how to treat others as members of a greater family of explorers, each striving to100

push back the veil of darkness and learn new things about how life works.

To be able to sharethose new discoveries with others was probably the most exciting part of research for him.

I

sometimes look at my adult friends and colleagues and try to imagine what they were like as smallchildren finding their way in the world; looking under stones, hoping to see something new for
the first time.

The expression on Hiro’s face as he greets his colleagues and friends is how I

image we all looked as children when finding something new and exciting under that stone.
Thank you Hiro for helping me to remember that we are all children at heart; and that is a very
good thing for us to remember as we find our way in the world.

Cancer Research Institute, Queen’s University, CanadaPeter Greer----------------------------------I first met Hiro Sorimachi in 1999 at the FASEB summer conference on calpains.

At

the time, he was still in the early years of his career but he had already made significant
discoveries in the calpain field.

We met again in 2001 in Paris, at a meeting on calpain 3.

was very excited to be in Paris, and to tour the Bourdeaux region, as he loved red wine.

He
When

I came to Japan with my family in 2002, he was not able to meet, but he made the effort to senda large bouquet of flowers and a special gift for my son.

I was so touched.

We continued tosee each other every few years at meetings and there was always fondness and respect.
time I saw him was in Vermont in 2013.
it that said “Boss”.

The last

He had brought me a T-shirt with Japanese writing on

After the meeting, everyone was having fun playing pool and joking around.

Hiro was a wonderful and talented scientist and generous colleague who made important advancesin the calpain field, but the thing I remember most fondly is his sense of humor and his love oflife.

David Geffen School of Medicine, UCLA, USA
Melissa Spencer----------------------------------101

知人・友人達より（所内）----------------------------------反町洋之先生
私は、旧臨床研のころより反町先生とお付き合いさせていただいておりました。私が知的財産活用推進室の所属となってからは、お目にかかる度に「先生、実用化につながりそうな研究成果はありませんか。」とお尋ねすると、多少困ったような表情で、しかし、いつものどおりとてもにこやかに『なかなかないんですよね。』とおっしゃってく
ださったことを思い出します。
医学研に移ってからは、カルパイン研究での最先端を走っていらっしゃった反町先生の研究成果、特に各種のカルパインやその抗体が、企業からも注目を受けるようになり、
知的財産活用センターからは頻繁にご連絡を差し上げるようになっておりました。そのようなときにでも、終始優しくご対応いただきましたので、知的財産活用センター内での反町先生の評判はすこぶる良好なものでした。また、反町先生のおかげで成長することができたアソシエイトもおりました。
反町先生は突然旅立たれてしまいましたが、反町先生が築かれた研究業績は輝きを失うことはありませんし、反町先生が生み出された研究ツールは、これからも永くカルパイン研究に取り組む世界の研究者を支えていくことと思っております。
これまでのご尽力に感謝するとともに、ご冥福を心からお祈り申し上げます。
知的財産活用センター
青木 一正----------------------------------追悼メッセージ
反町洋之先生、謹んでご逝去を悼み、時には先生から温かいお言葉を頂きましたこと、あらためて感謝申し上げます。今年の 1 月に先生の訃報を知った時はまさかという思いがいたしました。先生が病と闘いながらも研究生活に向き合っている姿やフロアでお会いした時の先生の笑顔が思い起こされます。一日も早く研究にご復帰されますよ
うにと願っておりましたがとても残念でなりません。反町洋之先生、これからもどうか研究所、そして私達をお見守りください。ご冥福を心から祈っております。どうぞ
安らかにおやすみください。
統合失調症プロジェクト
新井 誠----------------------------------102

反町先生追悼文
敬愛なる反町洋之先生のご冥福を心よりお祈り申し上げます。
反町先生の訃報を知った時はしばらく茫然自失でした。あまりに残念で今でも反町先生が亡くなられたことを認められない認めたくない現実逃避した気持ちになります。
反町先生とは旧 3 研究所統合準備のころの 2010 年ごろから会議などでご一緒させていただくことがありました。素晴らしい研究業績をお持ちなのに人一倍謙虚でいらっしゃ
り、会議でもいつも建設的で慈愛に満ちたご発言をされていらっしゃりました。また、
いつも明るくされていらっしゃり、誰からも好かれておられました。医学研に統合されてからは、調整会議やイベントなどご一緒させていただく機会が増え、反町先生の完璧かつ愛されるお人柄に接することができたことは、本当に幸運でした。特に、一緒にお酒を飲んだ時の楽しい思い出が忘れられません。2015 年 2 月の第 1 回医学研リトリー
トでは、朝 4 時ごろまでいろいろなお話をさせていただきました。反町先生の立ち振る
舞われ方からも本当に多くのことを学ばせていただき、感謝の気持ちで一杯です。
反町先生と同じ研究所で研究ができたことを誇りに思います。反町先生が心血を注がれてご研究をされた場である医学研が、今後もしっかり発展することを願っております。
反町先生が作られた医学研の雰囲気はいつまでも引き継がれていくことと思います。
反町先生、本当にお世話になりました。どうぞ安らかにお眠りください。
2018 年 5 月
依存性薬物プロジェクト
池田和隆----------------------------------反町先生とはタンパク質分解分野の学会や研究会でお話させて頂いたのをきっかけに、研究のアドバイスなど長い間お世話になってきました。
先生の温かいお人柄を思いますと、残念でなりません。
これまでの御指導に深く感謝するとともに、ご冥福を心よりお祈り申し上げます。
蛋白質代謝研究室
大竹 史明----------------------------------反町先生は、特に親しいとはいえない私にも、いつでも遠くからでも、あの丸顔に溢れる笑顔で挨拶してくださる方でした。先生の笑顔は不二家のペコちゃんに似ていると思います・・・とお伝えする機会は失われてしまいました。でも今この瞬間もきっと、ご家族や身近な方々の記憶の中で、鮮やかに生き続けておられることでしょう。
運動障害プロジェクト筧 慎治----------------------------------103

追悼

反町洋之先生

反町先生が東京都臨床研から東京大学分生研に異動された 1992 年、私は東京都臨床研の研究員になりました。東大医科研の博士課程では C キナーゼの研究をしておりました
ため、鈴木紘一先生のラボにいらした反町先生のことを学生の頃から存じ上げていました。先生は筋肉特異的カルパインを自ら発見し、筋ジストロフィーの発症に関わっていることをつきとめられました。生体分子の基礎研究が様々な疾患メカニズムの解明につながっていくことを目の当たりにした私は、非常に大きな感銘を覚えたことを昨日のことのように思い出します。その後、東京都臨床研に戻られた先生はラボを運営され、世界のカルパイン研究を牽引されてこられました。2010 年からは細胞膜研究室の室長を兼務いただき、長いあいだ大変お世話になりました。常に温かい目でご指導賜りました
ことに尊敬と感謝の念に堪えません。先生に追随して少しでも基礎研究から疾患メカニ
ズムを解明できますよう精進してまいります。
在りし日のお姿を偲び、心よりご冥福をお祈り申し上げます。
（公財）東京都医学総合研究所

細胞膜研究室副室長

笠原浩二----------------------------------医学研に着任早々の頃、反町先生と一度面談させていただきました。
私にとってはそれが最初で最後に反町先生と一対一でお話しさせていただく機会となりました。
緊張しながらお部屋に向かったのですが、 先生の笑顔で緊張の糸も一気に緩み、安心感を覚えたことが昨日のように思い出されます。
またお亡くなりになる半月前には、私たちのプロジェクトで主催したサイエンスカフェ
で使用するミキサーを快く貸してくださいました。
反町先生はご自身が大変な最中であっても、いつでも他人のことに心を砕くことを大切にされる方でした。
突然の訃報に悲しみが薄れることはありませんが、優しい先生のお人柄や思い出はこれからも私たちの心の中に生き続けることと思います。
心よりご冥福をお祈り申し上げます。
再生医療プロジェクト
加藤 朋子----------------------------------104

反町先生、とても素晴らしい人柄の持ち主でした。
心よりご冥福をお祈りします。
認知症プロジェクト
亀谷富由樹----------------------------------ご逝去を悼み、謹んでお悔やみ申し上げます。いつも、私どもの研究に興味を持ってい
ただいて、貴重なアドバイスをいただきました。感謝しております。心よりのご冥福をお祈りいたします。
幹細胞プロジェクト
北島 健二----------------------------------同じ出戻り組として可愛がって頂き、また、何度も飲みに連れて行って頂き本当に感謝
しております。いまだに信じられませんが、ご冥福を心よりお祈り申し上げます。
哺乳類遺伝プロジェクト
吉川欣亮----------------------------------反町先生が旧臨床研遺伝情報研究部門で学生をされていた頃からおつきあいさせていただきました。あまりにも早く旅立たれてしまったことはただただ残念です。反町先生
で一番印象的なのは所内の発表会等での質問です。他の部門の研究者、或は若い発表者に対しても、その発表者の研究の発展を考えて質問をされているのが伝わってくる暖かい質問が多かったのが印象的でした。ご冥福をお祈りいたします。
ウイルス感染プロジェクト
小池 智----------------------------------105

短いお付き合いでしたが、真摯の研究するお姿と誠実なお人柄、無邪気な笑顔が印象的でした。道半ばで逝かれた無念さは察するに余りあるかと存じます。今後先生の研究が後進の方の活躍により、さらに大きく進展することを信じ、ご冥福をお祈りします。
学習記憶プロジェクト
齊藤 実----------------------------------反町先生には駒込の旧臨床研時代より大変お世話になっておりました。毎週土曜日午後に開催される田中先生の宴会に、いつも反町先生は参加されていて、常にニコニコしてワインをお飲みになっておられました。先生は何でもご存じで、お酒の酵母からマウス
遺伝学、はては当時最先端だった質量分析解析まで、そしてカルパインだけではなくプ
ロテアーゼ全般の勉強をさせていただきました。はじめてのビックラボに参加したばかりの当時の私は、カルチャーショックばかりでびくびくしていたと思いますが、反町先生の穏和かつサイエンスに対する真摯な姿勢に勇気付けられるとともに強いあこがれの念を抱いたことを覚えております。私のブレークスルーとなった論文も、反町先生が研究所に質量分析計を導入してくださったお蔭でした。先生のご体調が優れないことは数年前より感じてはおりましたが、お聞きすることもできず、そしてこの余りにも急なご逝去にただ茫然としております。ユビキチンとカルパインの接点もみつかり、共同研
究を通じてまたいろいろと勉強させていただこうと思っていた矢先でした。また、プロ
テアソームも分子研究から個体を用いた生理学的な研究に再び挑戦する時期となっており、是非先生のご意見をお伺いしたかったです。その機会を永遠に失ったことはただただ残念でなりません。先生が私の心に灯してくださった火を絶やさぬように努力します。心からご冥福をお祈り申し上げます。
蛋白質代謝研究室
佐伯 泰----------------------------------反町先生は、いつも優しい笑顔で話しかけて下さいました。また私だけでなく、知人の研究に関する相談にも快く応じて下さいました。細やかなお心遣いに感謝の言葉もございません。謹んで哀悼の意を表します。
先生、有難うございました！
糖尿病性神経障害プロジェクト
三五 一憲----------------------------------106

突然のことで、今でも研究所で反町先生とお会いできるのではないかと思ってしまいます。
いつも優しい笑顔で、温かいお言葉をかけて下さいました。
それがいつまでも忘れられず、もっと教えを乞いたかったのですが大変残念です。
今はただ、ご冥福をお祈り致します。
脳卒中ルネサンスプロジェクト
七田 崇----------------------------------所内発表会で発表した後、声をかけていただき研究発表した CXCL14 と CpG DNA の抗癌作用についてヒトではどうなのかという質問をされたのが、お話しした最後となってしまいました。いつも反町先生はにこやかに質問をされ、聞かれる側としてはほっとすることが多かったのですが、この際もおだやかに笑顔で話されていたのを覚えています。
内心はどのような思いだったのかはわからないですが、今後、ヒトに応用できるような研究にしたいと思いを新たにしました。謹んでご冥福をお祈り申し上げます。
幹細胞プロジェクト
種子島幸祐----------------------------------カルパイン研究において多くの業績を残し、研究の発展に寄与されていただけに大変残念に思います。
ご冥福をお祈り致します。
知財センター
塚原 涼子----------------------------------反町先生はお忙しいにも関わらず、廊下などですれ違うといつも優しい笑顔で挨拶をしてくださり、研究員になりたてであった私を気にかけてくださいました。あの優しい笑
顔をもう二度と見ることができないと思うと，残念でなりません。心からご冥福をお祈
りいたします。
蛋白質代謝研究室
土屋 光----------------------------------107

突然の悲報に接し、信じられない思いです。
ご逝去を悼み、心よりご冥福をお祈り申し上げます。
糖尿病性神経障害プロジェクト
新見 直子----------------------------------反町先生とは、医学研になってからのお付き合いになりますが、誠実で正義感があって優しいお人柄、カルパイン研究に情熱を注ぐ熱い気持ち、セミナーでは難しい内容でも非常に丁寧で的確なご質問をされる頭脳明晰なお姿、宴会では参加する人がみんな喜び
楽しんでもらうよう配慮する細心のお気遣いなど、先生の振る舞いには敬服させられることばかりでした。ほんとうに残念でなりません。心よりお悔やみ申し上げますと共にご冥福をお祈り申し上げます。
認知症プロジェクト長谷川

成人----------------------------------臨床研の時代から、それぞれのラボを背負って闘ってきましたね。すべての思い出は、一緒に飲んだ赤ワインの味とともに永遠に忘れることはありません。
幹細胞プロジェクト
原孝彦----------------------------------反町先生のご冥福を心よりお祈りいたします。
認知症プロジェクト
平井久美子-----------------------------------

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いつも笑顔を忘れずにお話しくださった反町先生の面影がまだ心に残っています。自分の勉強不足からカルパインの研究はこの研究所に来てその意義と奥深さを知りました。
大変有意義な研究と思っております。しかし志し半ばでのご逝去、さぞ無念であると思います。先生の遺志を継いだ研究は、今後医学研で継続され大きな成果が実ることを期待しております。自分の気持ちに正直に、素晴らしい人生を送られた反町先生のご冥福を謹んでお祈りしたいと思います。
花粉症プロジェクト
廣井 隆親-----------------------------------

私の中で、反町先生の印象は暖かく周囲を照らす太陽のような存在である。
旧臨床研の先生の中で、最初に親和会の会長職をお引き受けいただいた。(新任だった
星先生とともに)2 代前の会長として反町先生のもとにお願いにあがった際に、「まさかの夢であったらよいな」といいつつ快く引き受けて下さった。
カルパインについて、あたかも自分の子供であるかのようにお話されるのが強く印象に残る。臨床医や臨床研究者は、特定の疾患や患者を中心とする研究がライフワークとなる。反町先生の姿を通じて、基礎研究者は自分が発見した分子に深い愛情・愛着をよせ、その全容解明がライフワークになるのだと実感した。
反町先生の成し遂げた仕事や周囲に与えた感動は、この世に生を受けた一人の人間が、自らの持てる力をつくして精一杯生きた大きな足跡として、同時代をともに過ごした者の胸に生き続けると思われる。
睡眠プロジェクト
本多真----------------------------------反町先生のご冥福を心よりお祈り申し上げます。
知的財産活用センター
牧野泰子----------------------------------109

短い間でしたが、カルパインプロジェクトでの経験は誠に勉強になりました。
謹んで哀悼の意を表するとともに、ご冥福をお祈り致します。
哺乳類遺伝プロジェクト
松岡 邦枝----------------------------------反町先生

追悼メッセージ

分野長でいらした反町先生の元には、事務手続きに関する相談ごとやお願いごとで、何度も伺う機会がありました。どんな時にも先生は溌剌とされていて、明るくにこやかに応対して下さいました。反町先生からは周囲を明るくする“陽の気”が溢れ出ている、
そういう魅力を持っていらしたと思います。反町先生の恵まれた体躯と明るい笑顔を拝見すると、夏の青空を背景にまっすぐに伸びた大輪のひまわりを見た時のような、何だかうきうきとした気持ちになりました。そのような魅力的な先生が夭折されたことは本当に残念でなりません。反町先生の部屋に伺った時のあの気持ちを思い出すと、胸が締め付けられると同時に、何故、という悔しい思いがこみ上げてきます。
ユビキチンプロジェクト
松田憲之----------------------------------私は、昨年(2017 年)5 月 30 日、胃の不調から受診した病院ですい臓がんであることを告げられて、治療後、本年 2 月 1 日に復職するまで入院および自宅療養の 8 カ月を過ごしましたが、その間反町さんのことを勝手に戦友（少し先輩の）のように感じていました。
2 年前だか、3 年前だかすっかり忘れましたが、反町さんの病気を私がまだ全く知らな
かった頃、医学研の飲み会で、妻が飲んで美味しかったと言った「フルボディの白ワイン」について尋ねたりしながら歓談していました。いつものように大変腰の低い、それでいて笑顔の魅力的な反町さんでしたが、時折腰が痛そうな様子を見せていたのが忘れられません。その後、私自身、ガンと知らされるしばらく前から入院後もしばらくの間、
夜中とか背中が筋肉痛のように痛くて目覚め、背中のストレッチをすると多少楽になるという状態が続いていました。私の場合はすい臓がんの影響で胆管が詰まって肝臓がダメージを受け、そのせいで背中が痛くなったと分かったのは、治療の過程で肝臓の具合が良くなると嘘のように背中の痛みが無くなったからでした。
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入院する半年くらい前(2016 年)に反町さんがガンであると何となく知りました。そう言う訳で、自分がガンだと知り入院した時以来、彼は私にとって（先輩の）戦友でした。
私が抗がん剤治療の後、膵頭十二指腸切除術から生還し、もう少しで復職できるという希望を持った昨年の 12 月も末に、小安さんから医学研にいる人について尋ねるメールが来ました。実は自分はガン治療で休職中なので答えられないと返信したのですが、すぐに小安さんから反町さんから返答があったので大丈夫ですとメールがあり、ああ、戦友の反町さんの方は私より元気なんだと嬉しくなりました。そう思っていた矢先、2018
年になって程なく反町さんの訃報が届き、驚き、とても悲しくなりました。
臨床研で鈴木紘一さんのラボにいらした時から腰が低くて笑顔の素敵な反町さんの記
憶も、また当時私のいた細胞生物の隣の宮坂昌之さんのラボにいらした元気な遠山さんの記憶も鮮明に思い出せます。とても悲しいです。反町さんが最後は自分で納得されたことを希望します。
ゲノム動態プロジェクト
松本 清治----------------------------------反町先生とは医学研に来て初めてお話しさせて頂きましたが、いつも笑顔で優しい語り
口がとても印象的でした。ワインがお好きでまたとても詳しくて、先生が主催のイブニ
ングミキサーではワイングラスの販売もしていらしたので買わせて頂きました。今でも家で使っております。もっともっとたくさんのお話しをお聞きしたかったのにとても残念です。これからは空の上から医学研を見守っていてください。これまでありがとうご
ざいました。心よりご冥福をお祈り申し上げます。
神経回路形成プロジェクト
丸山千秋----------------------------------もっと多くのことを反町先生から学びたかったです。短い期間になってしまいましたが、反町先生から教えていただいたことをこれからの研究人生に活かしていきます。
再生医療プロジェクト
宮岡 佑一郎-----------------------------------

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私は医学研に最近就職したので、反町先生にお会いしたのはサイエンスカフェでの 1 回だけでした。サイエンスカフェでは参加していた子供達に優しく教えていた姿を覚えております。またその時既にご病気だったと思うと、色々私としても考えてしまいます。
心からお悔やみ申し上げます。
睡眠プロジェクト
宮川 卓----------------------------------分生研時代のお話をもっとお聞きしたかったです。ご冥福をお祈り致します。
感染制御プロジェクト
棟方 翼----------------------------------臨床研の頃より、常に優しく接して頂きまして、誠に有難うございました。謹んでお悔
やみ申し上げますとともに、心からご冥福をお祈りいたします。
感染制御プロジェクト
安井 文彦----------------------------------反町先生のご訃報に接し、誠に残念な思いです。
ご生前の笑顔ばかりが思い出され胸が痛みます。
ご指導いただきたいことが沢山ありましたのに残念でなりません。
心よりご冥福をお祈りいたします。
蛋白質代謝研究室
安田さや香----------------------------------どなたにも優しく、穏やかな物腰で接して下さる方でした。
質量分析をはじめ機械に強く、カルパイン研究にも MS を駆使して精力的に研究をされました。
特に、臨床研時代は所全体の質量分析環境の整備に当たられました。
マニュアルを作られ、ご自分のノウハウを他の研究者に提供されていました。

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機器の導入、管理などの業務にボランティアで当たられ、臨床研ではどれだけの人数の研究者が恩恵に預かっただろうかと思います。
反町先生の研究室を訪問し、HPLC にかけるサンプル調製法について直接ご指導いただ
いたこともありました。
今考えるとかなり図々しく、迷惑だったのかなと申し訳なく思いますが。
土足禁止のちり一つ無い研究室に、土曜日だったのかビートルズが流れていて別世界のように感じました。
研究所近くのプールでご一緒することもありました。
ご病気のことを知っていれば時間を惜しんでお話ができたのに、と思います。
今でもちょっと信じられず、廊下でひょっこりお会いしそうな気がします。
ご冥福をお祈りいたします。
ゲノム動態プロジェクト
吉沢直子----------------------------------5 ヶ月たった今もまだ信じることができません。
あまりにも早すぎる旅立ちです。
論文を読んでいて Calpain の文字を見つけたとき、ビンテージワインを開けるとき、ふと、喪失感で胸が痛くなります。
反町洋之先生と絆の強く理想的な研究者カップルであった典子さん、お父様お母様を尊敬し研究者の道を目指している優理子さんのご心痛を思うと本当に辛くてたまりません。
ご冥福をお祈りいたします。
ユビキチンプロジェクト
吉田 雪子----------------------------------反町さんと赤ワイン「ですよねぇ」、反町さんのこの言葉が耳に今も残っている。話が興に乗ってくると弾ける笑顔と共にこの言葉が連発された。彼と私は 18 歳も歳が離れ、研究上の接点もあまり無かったのに、彼の人懐っこさに惹かれ、いつの間にか友達になっていた。「先生行きましょう」と飲みにも良く誘ってもらっているうち、彼を中心に仲良し 4 人組、秘密結社「よこその会」ができた。1～2 ヶ月に 1 度、京王沿線のパブなどでワインやビールを飲み、美味しい料理を楽しみながら、いろいろな話をした。彼は飲んでも人を悪113くいわないので、一緒に飲んでいて本当に楽しいお酒だった。
私が反町さんと最初に飲んだのは、王子にある「北とぴあ」のパブで、反町さん、奥様の典子さんと私たち夫婦の 4 人で飲んだビールだった。
反町さんは、その後ワインスペシャリストという資格を取られ、一緒に飲む度、ワインのことをいろいろと教えていただいた。その圧巻は、私の退職パーティーで提供するワインを選んで下さいとお願いしたときだった。彼は、比較的高価な品から普通の品
まで 40～50 本を選び、そして購入もして下さった。それらのワインが好評だったことは言うまでも無い。解説付きのワインリストも時間をかけて作って下さった。「あのリストをいただいておけば」と今も後悔している。
最後に飲んだのは、反町研がサイエンスカフェの担当になって、その夜のご苦労さん
会の時だった。その時はすでにがんが重篤化し、お酒が飲めない身体だった。でも、その時は、コップの底から 2cm くらい赤ワインを注いで、それを愛おしそうに飲まれていた。
「また、いつか飲もうね」、お互い別れるときの決まり言葉だった。その約束を果た
せないまま、反町さんは逝ってしまった。
基盤技術研究センター

遺伝子改変動物室

米川博通----------------------------------Dr. Sorimachi will always be one of the best memories that I have from Japan and someone that
I am sure I will be company. I have known him for only a few years, but his cheerfulness andinterested in helping other will always be an inspiration to me.
When I first met him, I was completely unable to understand Japanese and he took the time totalk to me in several events and invite me to meet with his group to discuss science and appreciate
wonderful wines. Soon after, he went out of his way to help me with a surprise to my wife. Thisnot only increase my appreciation for him but created important memories for me and my wife. I
was eager to have a closer friendship with him and know more about him and his family, anddespite this wasn't possible I am sure the memories with him will growth in meaning with time,in the same way as the wines he loved.
ユビキチンプロジェクト
Bruno B Queliconi-----------------------------------

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