BPIフォールド含有ファミリーAメンバー4 (BPIFA4)は、サル、ネコ、ウシなどの哺乳類ではBpifa4遺伝子によってコードされる非ヒトタンパク質ですが、げっ歯類やヒトには存在しません。 [ 3 ] [ 4 ]また、ウマではLatherinとして知られ、 Lath/Bpifa4遺伝子によってコードされますが、他の種とはやや異なります。[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] Latherin/BPIFA4は、唾液や汗に含まれる分泌タンパク質です。
ヒトでは機能的なタンパク質は発現しないため、BPIFB4Pは偽遺伝子と呼ばれています。[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]しかし、機能しないタンパク質は存在します。それはBASEタンパク質として知られ、乳がん細胞株や唾液腺組織から分泌されます(下記のセクションを参照)。[ 10 ] [ 11 ]
BPIFA3は、2つの類似したドメインが「ブーメラン」型に形成された殺菌性/透過性増加タンパク質フォールド(BPIフォールド)の存在によって定義されるBPIフォールドタンパク質スーパーファミリー のメンバーです。 [ 12 ] このスーパーファミリーは、BPI/LBP/PLUNCファミリーまたはBPI / LPB / CETPファミリーとしても知られています。[ 13 ] BPIフォールドは、グラム陰性細菌に見られるリポ多糖のアシル炭素鎖などの疎水性および両親媒性分子と相互作用できる非極性結合ポケットを作成しますが、このファミリーのメンバーは他の多くの機能を持つ可能性があります。

BPI/LBP/PLUNC スーパーファミリーの遺伝子は、昆虫、軟体動物、線虫などの非脊椎動物種における遠縁の相同遺伝子を含め、すべての脊椎動物種に見られます。 [ 7 ] [ 14 ]この広範なグループには、BPI フォールド構造モチーフをコードし、ヒトでは染色体 20 、マウスでは染色体 2、ラットでは染色体 3、ブタでは染色体 17、ウシでは染色体 13 など、単一の染色体上にクラスター化しているBPIF 遺伝子ファミリーがあります。BPIF 遺伝子ファミリーは、BPIFA と BPIFB の 2 つのグループに分かれています。ヒトでは、BIPFA は、3 つのタンパク質コード遺伝子BPIFA1、BPIFA2、BPIFA3、および 1 つの偽遺伝子BPIFA4Pから構成されています。 BPIFBは、5つのタンパク質コード遺伝子(BPIFB1、BPIFB2、BPIFB3、BPIFB4、BPIFB6)と2つの偽遺伝子(BPIFB5P、BPIFB9P)から構成されている。ヒトでは偽遺伝子として認識されるものが、他の種では完全に機能する遺伝子として認識される場合もある。
BPIFA4Pはヒトでは偽遺伝子として同定されているが、 [ 7 ] [ 9 ]推定タンパク質のRNA配列は、いくつかの腺(唾液腺や乳頭腺を含む)、皮膚、乳癌で中程度のレベルで検出されている。[ 15 ] [ 11 ]このパターンは、ウシ[ 4 ]、ウマ[ 5 ][6] 、ヒツジ[16 ]などの他の種の唾液や汗に見られる正常なBPIFA4/ラテリンの発現と一致している。これらの種におけるBPIFA4の機能は、界面活性剤であり細菌リポ多糖類に結合するというBPIFA遺伝子ファミリーメンバーの特性に関連している。汗は動物の体温を下げるのに役立ち、毛皮/毛皮を持つ動物では、BPIFA4/ラテリンは汗の表面張力を著しく低下させ、湿潤剤として働き、蒸発冷却を促進する。さらに、反芻動物(例えば、牛、馬、羊)の唾液中に界面活性剤タンパク質が存在することは、食事中の大量の植物性物質の咀嚼を助ける可能性があると推測されている。 [ 6 ]また、唾液中のBPIFA4は、他のBIPFAおよびBIPFBファミリーメンバーと同様の殺菌機能を介して、細菌に対する第一線の防御としても機能する可能性がある。
ヒトにおける偽遺伝子産物の発現は、ヒトにおけるBPIFA4に関する未解決の問題を引き起こしている。この珍しい状況は、BPI/LBP/PLUNCファミリーについて広範な研究を行ったシェフィールド大学のビングルらによってまとめられている。
「ヒトBPIFA4は偽遺伝子(正しくはBPIFA4Pと識別されるべき)の一例であり、転写と翻訳はされているものの、もはや機能的なタンパク質産物をコードしていないことから、『死につつある』遺伝子と表現する方が適切かもしれない。」[ 17 ]
その機能しないタンパク質は、BASE(Breast Cancer And Salivary Gland Expression)タンパク質として知られるようになった。[ 11 ]膜タンパク質をコードするヒト遺伝子を同定するためのスクリーニング法を用いて、国立がん研究所の研究者らは2003年に、乳がん細胞株でこれまで特徴付けられていなかった遺伝子を発見した。RT -PCRとノーザンブロット法を用いて、いくつかの乳がん細胞株でBASE RNAの発現を検出したが、正常な乳腺組織では検出されなかった。また、唾液腺腫瘍と正常な唾液腺組織ではBASE RNAの発現が別個に確認された。[ 11 ] [ 18 ]そのため、このパターンを反映するために頭字語が考案された。EMBLの研究者らはその後、検査した実際の乳がん腫瘍サンプルの約50%でBASE/BPIFA4Pの発現を確認した。[ 19 ]特に、BASE/BPIFA4Pの発現はERαエストロゲン受容体レベルが高い腫瘍で認められたが、ERαレベルが低い腫瘍では認められなかった。しかし、実験的に、エストロゲンはBASE/BPIFA4P遺伝子の発現を抑制する一方、転写因子FOXA1はBASE/BPIFA4Pの発現を活性化することが示された。ERαとFOXA1の間の未解明の相互作用は、ホルモン受容体陽性疾患および後天性抗ホルモン抵抗性において重要であると考えられる。[ 20 ] BASEタンパク質の潜在的な機能は調査されたことはないが、BASE/BPIFA4P遺伝子の存在は、乳がんスクリーニングの潜在的に有用なマーカーと考えられてきた。
米国および欧州のデータベースに登録されたBASE遺伝子は、最終的にBPI/LBP/PLUNCファミリーの一員であることが認識され、その後BPIFA4Pと再ラベル付けされました。[ 7 ]さらに、他の霊長類のBPIFA4遺伝子とは異なり、ヒトBASE/BPIFA4P遺伝子はエクソン6に1つのヌクレオチドが欠落していることが認識されました。この欠失によりフレームシフト変異が生じ、「早期」終止コドンが発生します。[ 17 ]その結果生じるヒトBASEタンパク質は、他の種の機能的なBPIFA4およびラテリンタンパク質よりもはるかに短くなっています。最初の解析ではBASEタンパク質のサイズは19.5 kDaと予測されていましたが、 [ 9 ]ウェスタンブロットではタンパク質が22 kDaより大きいサイズで移動することが示されています。[ 21 ]この切断されたヒトBASEタンパク質は、機能的なBPIFA4タンパク質の重要な構造要素、すなわちBPIフォールドを形成する長いαヘリックスセグメントを欠いています。それがなければ、BASEは他のBPI/LBP/PLUNCファミリーメンバーのように機能することができず、したがって機能しないものとみなされます。
アクセッション番号NR_026760