| COL2A1 |
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| 利用可能な構造 |
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| ＰＤＢ | オルソログ検索: PDBe RCSB |
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| PDB IDコードのリスト |
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1U5M、2FSE、2SEB |
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| 識別子 |
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| エイリアス | COL2A1、AOM、COL11A3、軟骨コラーゲン、ANFH、STL1、コラーゲンII型アルファ1、コラーゲンII型アルファ1鎖、SEDC、コラーゲンII |
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| 外部ID | オミム：120140; MGI : 88452;ホモロジーン: 55607;ジーンカード：COL2A1; OMA :COL2A1 - オルソログ |
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| 遺伝子の位置（マウス） |
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 | | クロ。 | 15番染色体（マウス）[2] |
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| | バンド | 15 F1|15 53.97 cM | 始める | 97,873,483 bp [2] |
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| 終わり | 97,902,576 bp [2] |
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| RNA発現パターン |
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| ブギー | | 人間 | マウス（相同遺伝子） |
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| トップの表現 | - 脛骨
- 軟骨組織
- 精巣上体
- 気管
- 精子
- 海綿骨
- 精巣上体の尾
- 睾丸
- 下垂体
- 生殖腺
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| | トップの表現 | - 脛骨大腿関節
- 前庭感覚上皮
- 人間の胎児
- 軟骨器官
- 耳小胞
- 球形嚢
- 上肢の自由部分の骨のセット
- 気管
- 手
- 鼻中隔
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| | 参照表現データの詳細 |
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| バイオGPS | |
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| 遺伝子オントロジー |
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| 分子機能 |
- 同一のタンパク質結合
- 血小板由来成長因子結合
- 引張強度を与える細胞外マトリックス構造成分
- 細胞外マトリックス構造成分
- 金属イオン結合
- MHCクラスIIタンパク質結合
- プロテオグリカン結合
| | 細胞成分 |
- 小胞体腔
- コラーゲンII型三量体
- コラーゲン
- 細胞外マトリックス
- 細胞質
- 基底膜
- 細胞外空間
- 細胞外領域
- コラーゲン含有細胞外マトリックス
| | 生物学的プロセス |
- プロテオグリカンの代謝過程
- 中枢神経系の発達
- 軟骨内骨化
- 軟骨細胞の分化
- コラーゲン線維組織
- 骨化
- 四肢の形態形成
- 耳小胞の発達
- 脊索の発達
- リガンド不在下での外因性アポトーシスシグナル伝達経路の負の調節
- 心臓の形態形成
- 内耳の形態形成
- 内耳の発達
- 組織の恒常性
- 免疫反応の調節
- 軟骨の発達は軟骨内骨の形態形成に関与する
- 聴覚
- 骨格系の発達
- コラーゲン分解プロセス
- 遺伝子発現の調節
- 骨の発達
- 細胞外マトリックスの組織化
- 骨格系の形態形成
- BMP刺激に対する細胞反応
- 視覚
- 口蓋の発達
- 胎児の骨格関節の形態形成
- 軟骨の発達
- 肢芽形成
- 軟骨凝縮
- 前頭の発達
| | 出典:Amigo / QuickGO |
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| ウィキデータ |
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コラーゲン、タイプ II、アルファ 1 (原発性変形性関節症、脊椎骨端異形成症、先天性)は、 COL2A1としても知られ、タイプ II コラーゲンのプロアルファ 1(II) 鎖の生成を指示するヒト 遺伝子です。
関数
この遺伝子は、軟骨や眼の硝子体に含まれる線維状コラーゲンであるII型コラーゲンのα1鎖をコードしています。この遺伝子の変異は、軟骨無形成症、軟骨異形成症、早期発症型家族性変形性関節症、先天性SED、ランガー・サルディーノ軟骨無形成症、クニースト異形成症、スティックラー症候群I型、およびストラドウィック型脊椎骨端骨端異形成症に関連しています。さらに、このコラーゲン分子のCプロペプチドであるカルシウム結合タンパク質であるコンドロカルシンの処理における欠陥も、軟骨異形成症に関連しています。この遺伝子には2つの転写産物が特定されています。[5]結合組織
に構造と強度を加えるII型コラーゲンは、主に軟骨、眼球（硝子体）を満たすゼリー状の物質、内耳、および脊椎の椎骨間の椎間板の中心部（髄核）に含まれています。3つのプロアルファ1（II）鎖がねじれて、三重鎖のロープ状のプロコラーゲン分子を形成します。これらのプロコラーゲン分子は、細胞内の酵素によって処理される必要があります。これらの分子は処理されると、細胞から出て、細胞の周りの空間で互いに架橋する長くて細い原繊維に配列します。架橋により、非常に強い成熟したII型コラーゲン繊維が形成されます。
COL2A1遺伝子は、 12番染色体の長腕（q）の13.11番と13.2番の位置、塩基対46,653,017番から塩基対46,684,527番までに位置している。COL2A1の発現は、軟骨細胞においてSOX-9とレトロトランスポゾンgag-like-3遺伝子RTL3によって制御されている。[6]
- 無軟骨形成症 2 型: 無軟骨形成症 2 型の原因は、COL2A1 遺伝子のいくつかの種類の変異です。これらの変異には、COL2A1 遺伝子の欠落部分、アミノ酸の構成要素であるグリシンの別のアミノ酸への置換、またはタンパク質の重要な部分が省略されるような変化が含まれます。これらの変異はすべて、成熟した II 型コラーゲンの正常な生成を妨げ、II 型コラーゲンが豊富な組織に影響を及ぼして無軟骨形成症 2 型を引き起こします。
- 扁平脊椎致死性骨格異形成症、トーランス型：扁平脊椎致死性骨格異形成症、トーランス型の患者では、COL2A1 遺伝子の変異が 10 件未満特定されています。これらの変異のほとんどは、プロアルファ 1(II) 鎖の 1 つのタンパク質構成要素 (アミノ酸) を変化させます。これらの COL2A1 変異により、II 型コラーゲン繊維に組み込むことができない異常なバージョンのプロアルファ 1(II) 鎖が生成されます。その結果、細胞が生成する II 型コラーゲンの量が減少します。異常なプロアルファ 1(II) 鎖は、コラーゲン分子を形成する代わりに、軟骨細胞 (軟骨細胞) に蓄積します。これらの変化により、正常な骨の発達が妨げられ、腕や脚が短い、胸が小さい、椎骨が扁平、手足の指が短いなどの骨格異常が生じます。
- 軟骨形成不全症: 軟骨形成不全症の原因は、COL2A1 遺伝子のいくつかの異なるタイプの変異です。これらの変異には、COL2A1 遺伝子の欠落部分、構成要素のアミノ酸グリシンの別のアミノ酸への置換、またはタンパク質の重要な部分を除外する変化が含まれます。これらの変化はすべて、成熟した三本鎖 II 型コラーゲン分子の形成を妨げ、II 型コラーゲンが豊富な組織に影響を及ぼしてこのタイプの軟骨形成不全症を引き起こします。
- クニエスト異形成症: クニエスト異形成症の原因となる変異のほとんどは、細胞内で異常に短いプロアルファ 1(II) コラーゲン鎖の生成を引き起こします。これらの短い鎖は、より長い、正常長のコラーゲン鎖と結合します。その結果生じる異常な II 型コラーゲン分子は正常よりも短くなり、クニエスト異形成症の兆候や症状を引き起こします。
- 脊椎骨端骨幹端異形成症、ストラドウィック型: 現在までに特徴付けられた COL2A1 遺伝子の変異はすべて、II 型コラーゲンのプロアルファ 1(II) 鎖のアミノ酸スイッチを引き起こします。具体的には、アミノ酸グリシンが別のアミノ酸に置き換えられます。この鎖のグリシンが別のアミノ酸に置き換えられると、安定した三重鎖のロープ状のコラーゲン分子の形成が阻害されます。その結果、II 型コラーゲンが豊富な組織に影響を及ぼし、脊椎骨端骨幹端異形成症、ストラドウィック型が発生します。
- 先天性脊椎骨端異形成症：先天性脊椎骨端異形成症は、COL2A1 遺伝子のいくつかの種類の変異によって引き起こされる可能性があります。これらの変異により、プロアルファ 1(II) 鎖のアミノ酸が誤って置換されたり、異常に短いプロアルファ 1(II) 鎖が生成されたりすることがあります。これらの変化はすべて、成熟した 3 本鎖 II 型コラーゲン分子の形成を妨げ、II 型コラーゲンが豊富な組織に影響を及ぼして、このタイプの先天性脊椎骨端異形成症を引き起こします。
- 脊椎末梢異形成症: 脊椎末梢異形成症を引き起こす変異により、異常に短いプロアルファ 1(II) 鎖が生成され、これが II 型コラーゲン繊維に取り込まれなくなります。その結果、細胞が生成する II 型コラーゲンの量が減少します。異常なプロアルファ 1(II) 鎖は、コラーゲン分子を形成する代わりに、軟骨細胞 (軟骨細胞) に蓄積します。これらの変化により、正常な骨の発達が妨げられ、椎骨が扁平化し、手足の指が短くなり、脊椎末梢異形成症の他の特徴が見られます。
- スティックラー症候群: COL2A1 遺伝子のいくつかの変異は、II 型コラーゲン繊維に組み込むことができない異常に短いタンパク質の生成を引き起こします。しかし、スティックラー症候群を引き起こす COL2A1 の変異のほとんどは、遺伝子の 1 つのコピーに未熟な停止信号を持っています。このため、細胞はプロアルファ 1(II) コラーゲン鎖の通常の量の半分しか生成しません。この不足により、軟骨の II 型コラーゲンの生成が不足し、スティックラー症候群、COL2A1 の症状を引き起こします。
- COL2A1 遺伝子の変異によりリスクが増加するその他の疾患: COL2A1 遺伝子の変異により、一部の人では関節軟骨の変性疾患である変形性関節症 (OA) の発症リスクが増加する可能性があります。この遺伝子の変異により、II 型コラーゲンのプロアルファ 1(II) 鎖のアミノ酸が変化します。関節のコラーゲン繊維のこれらの変化は、関節軟骨の摩耗に関与し、変形性関節症の兆候や症状を引き起こすと考えられています。
参考文献
- ^ abc GRCh38: Ensembl リリース 89: ENSG00000139219 – Ensembl、2017 年 5 月
- ^ abc GRCm38: Ensembl リリース 89: ENSMUSG00000022483 – Ensembl、2017 年 5 月
- ^ 「Human PubMed Reference:」。国立生物工学情報センター、米国国立医学図書館。
- ^ 「マウス PubMed リファレンス:」。国立生物工学情報センター、米国国立医学図書館。
- ^ 「Entrez Gene: COL2A1 コラーゲン、タイプ II、アルファ 1 (原発性変形性関節症、脊椎骨端異形成症、先天性)」。
- ^ Ball HC、Ansari MY、Ahmad N、Novak K、Haqqi TM（2021年11月）。「レトロトランスポゾンgag-like-3遺伝子RTL3とSOX-9は軟骨細胞におけるCOL2A1の発現を共制御する」。結合組織研究。62（6）：615–628。doi ：10.1080 / 03008207.2020.1828380。ISSN 1607-8438。PMC 8404968。PMID 33043724。
さらに読む
- Chan D、Cole WG、Chow CW、Mundlos S、Bateman JF (1995 年 1 月)。「軟骨形成不全症 II 型における COL2A1 変異により、軟骨中の II 型コラーゲンが I 型および III 型コラーゲンに置き換わる」。The Journal of Biological Chemistry。270 ( 4): 1747–53。doi : 10.1074/ jbc.270.4.1747。PMID 7829510。
- Cheah KS、Stoker NG、Griffin JR、Grosveld FG、Solomon E (1985 年 5 月)。「ヒト II 型コラーゲン遺伝子 (COL2A1) の同定と特徴付け」。米国科学アカデミー紀要。82 (9): 2555–9。Bibcode :1985PNAS... 82.2555C。doi : 10.1073 / pnas.82.9.2555。PMC 397602。PMID 3857598 。
- Donoso LA、Edwards AO、Frost AT、Ritter R、Ahmad N、Vrabec T、Rogers J、Meyer D、Parma S (2003)。「スティックラー症候群の臨床的変動：コラーゲンCOL2A1遺伝子のエクソン2の役割」。眼科学調査。48 （2）：191–203。doi ：10.1016/S0039-6257（02）00460-5。PMID 12686304 。
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- 池田 孝文、馬渕 明、福田 明、川上 明、亮 勇、山本 聡、三好 健、芳賀 暢、平岡 秀、高取 勇、川口 秀、中村 健、池川 聡 (2002 年 7 月)。「軟骨特異的コラーゲン遺伝子の一塩基多型と日本人の膝関節炎および股関節炎との関連解析」。Journal of Bone and Mineral Research。17 ( 7): 1290–6。doi : 10.1359/ jbmr.2002.17.7.1290。PMID 12096843。S2CID 31291501 。
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外部リンク
- GeneReviews/NCBI/NIH/UW のスティックラー症候群に関するエントリー
- 遺伝学ホームリファレンスのCOL2A1
- 小さな欠失欠陥
- ヌクレオチド置換
- COL2A1 の定義は 2012-08-09 にWayback Machineにアーカイブされました
- ジーンカード
