Calpeptin Blocks Myogenic Time-dependent Loss of Cytoskeletal Proteins and Membrane Fusion of Chick Embryonic Myoblasts

계배 근원세포의 분화에 따른 세포 골격 단백질의 분해와 막 융합에 대한 Calpeptin의 억제 효과

The protein level of cytoskeletons in cultured myoblasts was found to gradually decrease during the course of myogenesis. This decrease, however, could be prevented by treatiag the ceils with calpeptin (benzyloxycarbonyl-Leu-nLeu-H), a cell penetrating inhibitor of calpain. In contrast, E-64, which also is a potent inhibitor of calpain but can not be transported into the cells, showed little or no effect. In addition, the treatment of calpeptin was found to stabilize a number of specific cytoskeletal proteins from degradation but without any effect on the pattern of total cells proteins. Furthermore, calpeptin, but not E-64, blocked myoblast fusion in a dose-dependent manner. These results suggest that calpain is responsible for the myogenic time-dependent loss of cytoskeletal proteins and that the degradative process is associated with myoblast fusion. These results also suggest that the differential effects of the calpain inhibitors depend on the permeabIlity of the drugs across the cell membrane.

배양 근원세포의 세포 골격 단백질의 양이 분화과정에 따라 점차 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 세포 골격 단백질의 분해는, 세포막에 투과성을 나타내는 calpain의 저해제인 calpeptin의 처리에 의하여 억제될 수 있었다. 또한, calpeptin은 특정 세포 골격 단백질의 분해를 제한적으로 억제하였으나, 전체적인 세포 단백질의 양상에는 별 영향을 주지 않았다. 뿐만 아니라, calpeptin은 농도 의존적으로 근원세포의 융합을 억제하였다. 반면에, calpain의 강력한 저해제이지만 세포막에 투과성을 보이지 않는 E-64는 세포 골격 단백질의 분해와 막 융합에 아무런 효과를 나타내지 못하였다. 이러한 결과는 calpain이 근세포 분화 시기에 따라 세포 골격 단백질의 분해를 촉매하며, 이 분해 과정은 근원세포 융합에 필연적인 것으로 추측된다. 또한, 이 결과는 calpain 저해제들의 선별적 효과가 그들의 세포막에 대한 투과성에 기인함을 시사한다.