デオキシリボヌクレアーゼI

DNASE1
利用可能な構造
ＰＤＢ	オルソログ検索: PDBe RCSB
PDB IDコードのリスト
	4AWN
識別子
エイリアス	DNASE1、DNL1、DRNI、デオキシリボヌクレアーゼ I、デオキシリボヌクレアーゼ 1
外部ID	オミム：125505; MGI : 103157;ホモロジーン: 3826;ジーンカード：DNASE1; OMA :DNASE1 - オルソログ
遺伝子の位置（ヒト）
クロ。	16番染色体（ヒト）
終わり	3,680,143 bp
遺伝子の位置（マウス）
クロ。	16番染色体（マウス）
終わり	3,857,888 bp
RNA発現パターン
	トップの表現
	十二指腸; ; 小腸粘膜; ; 上腕二頭筋の腱; ; 膵臓の体; ; 頬粘膜細胞; ; 回腸粘膜; ; 下垂体前葉; ; 胃の本体; ; 顆粒球; ; 小脳の右半球;
	トップの表現
	耳下腺; ; 涙腺; ; 顎下腺; ; 右腎臓; ; 蝸牛管の前庭膜; ; 人間の腎臓; ; 血管条; ; 小腸; ; 近位尿細管; ; 前庭感覚上皮;
	参照表現データの詳細
	参照表現データの詳細
遺伝子オントロジー
分子機能	ヌクレアーゼ活性; エンドヌクレアーゼ活性; デオキシリボヌクレアーゼI活性; アクチン結合; タンパク質結合; 加水分解酵素活性; デオキシリボヌクレアーゼ活性; DNA結合;
細胞成分	細胞外領域; 細胞外エクソソーム; 核膜; 核;
生物学的プロセス	DNA分解プロセス; 核酸ホスホジエステル結合加水分解; アポトーシスの過程; DNA分解プロセス、エンドヌクレアーゼ; 免疫反応に関与する好中球活性化; 急性炎症反応の調節; 好中球を介した細胞傷害の調節;
	出典:Amigo / QuickGO
オルソログ
	1773
	13419
	ENSG00000213918
	ENSMUSG00000005980
	P24855
	P49183
NM_005223 ; NM_001351825 ; NM_001387135 ; NM_001387139 ; NM_001387140;
	NM_001387141
	NM_010061 ; NM_001357143
	NP_005214 ; NP_001338754
	NP_034191 ; NP_001344072
	ウィキデータ
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デオキシリボヌクレアーゼ I (通常DNase Iと呼ばれる) は、ヒト遺伝子DNASE1 によってコードされる DNase ファミリーのエンドヌクレアーゼである。^[5] DNase I は、ピリミジンヌクレオチドに隣接するホスホジエステル結合でDNA を優先的に切断するヌクレアーゼであり、位置 3' に遊離ヒドロキシル基を持つ 5'-リン酸末端ポリヌクレオチドを生成し、平均してテトラヌクレオチドを生成する。一本鎖 DNA、二本鎖 DNA、およびクロマチンに作用する。廃棄物管理エンドヌクレアーゼとしての役割に加えて、アポトーシス中の DNA 断片化を担うデオキシリボヌクレアーゼの 1 つであることが示唆されている。^[6]

DNase I は細胞骨格タンパク質アクチンに結合します。アクチンモノマーには非常に高い (ナノモル未満)親和性で結合し、アクチンポリマーにはより低い親和性で結合します。この相互作用の機能は不明です。しかし、アクチンに結合した DNase I は酵素的に不活性であるため、DNase-アクチン複合体は遺伝情報の損傷を防ぐ DNase I の貯蔵形態である可能性があります。このタンパク質は核膜のチモーゲン顆粒に貯蔵され、エンドヌクレアーゼ方式で DNA を切断することによって機能します。

DNASE 1遺伝子には少なくとも6つの常染色体共優性対立遺伝子（DNASE1*1からDNASE1*6）が特徴付けられており、この記録にはDNASE1*2の配列が示されている。この遺伝子の変異、およびその酵素産物を不活性化する因子は、自己免疫疾患である全身性エリテマトーデス（SLE）と関連している。[ 7 ] ^[^8]このタンパク質の組み換え型は、喀痰中の細胞外DNAを加水分解して粘性を低下させることで、嚢胞性線維症の症状の1つを治療するために使用される。 ^[9]この遺伝子の代替転写スプライスバリアントが観察されているが、完全に特徴付けられていない。^[5]

ゲノミクスでは

ゲノミクスでは、DNase I過敏性部位は、開いたアクセス可能なクロマチンによって特徴付けられると考えられており、そのため、DNase I感受性アッセイは、ゲノムのどの領域に活性遺伝子が含まれている可能性が高いかを特定するためにゲノミクスで広く使用されている方法論である^[10]

DNase I 配列特異性

最近、DNase I は実験条件に依存する可能性のあるある程度の配列特異性を示すことが報告されました。^[11]高い基質特異性を持つ他の酵素とは対照的に、DNase I は絶対的な配列特異性で切断することはありません。ただし、3' 末端に C または G を含む部位での切断は効率が低くなります。

参考文献

^ abc GRCh38: Ensembl リリース 89: ENSG00000213918 – Ensembl、2017 年 5 月
^ abc GRCm38: Ensembl リリース 89: ENSMUSG00000005980 – 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。
^ ab "Entrez Gene: DNASE1 デオキシリボヌクレアーゼ I".
^ Samejima, K. & Earnshaw, WC (2005). 「ゲノムを破壊する: アポトーシス中のヌクレアーゼの役割」Nat Rev Mol Cell Biol . 6 (9): 677– 88. doi :10.1038/nrm1715. PMID 16103871. S2CID 13948545.
^ Hakkim A, Fürnrohr BG, Amann K, Laube B, Abed UA, Brinkmann V, Herrmann M, Voll RE, Zychlinsky A (2010). 「好中球細胞外トラップ分解障害はループス腎炎と関連している」Proc Natl Acad Sci USA . 107 (21): 9813– 8. Bibcode :2010PNAS..107.9813H. doi : 10.1073/pnas.0909927107 . PMC 2906830 . PMID 20439745.
^ Yasutomo K, Horiuchi T, Kagami S, et al. (2001). 「全身性エリテマトーデス患者におけるDNASE1の変異」Nat. Genet . 28 (4): 313–4 . doi :10.1038/91070. PMID 11479590. S2CID 21277651.
^ Shak S, Capon DJ, Hellmiss R, et al. (1991). 「組み換えヒトDNase Iは嚢胞性線維症の痰の粘度を低下させる」Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 87 (23): 9188– 92. doi : 10.1073/pnas.87.23.9188 . PMC 55129 . PMID 2251263.
^ Boyle AP、Davis S、Shulha HP、Meltzer P、Margulies EH、Weng Z、Furey TS、Crawford GE (2008)。「ゲノム全体にわたるオープンクロマチンの高解像度マッピングと特性評価」。Cell。132 ( 2 ) : 311– 322。doi : 10.1016 / j.cell.2007.12.014。PMC 2669738。PMID 18243105。
^ Koohy, Hashem; Down, Thomas A.; Hubbard, Tim J.; Mariño-Ramírez, Leonardo (2013 年 7 月 26 日). 「クロマチンアクセシビリティデータセットは DNase I 酵素の配列特異性によるバイアスを示す」. PLOS ONE . 8 (7): e69853. Bibcode : 2013PLoSO ...869853K. doi : 10.1371/journal.pone.0069853 . PMC 3724795. PMID 23922824.

さらに読む

Lachmann PJ (2003). 「ループスとデオキシリボヌクレアーゼ」.ループス. 12 (3): 202– 6. doi :10.1191/0961203303lu357xx. PMID 12708782. S2CID 43058677.
Yasuda T, Awazu S, Sato W, et al. (1991). 「ヒト遺伝学的に多型性のあるデオキシリボヌクレアーゼ：尿デオキシリボヌクレアーゼIの精製、特性、多様性」J. Biochem . 108 (3): 393– 8. doi :10.1093/oxfordjournals.jbchem.a123212. PMID 2277032.
Kishi K, Yasuda T, Ikehara Y, et al. (1990). 「ヒト血清デオキシリボヌクレアーゼ I (DNase I) 多型: 血清、尿、腎臓、肝臓、膵臓のアイソザイム間のパターン類似性」Am. J. Hum. Genet . 47 (1): 121– 6. PMC 1683738. PMID 2349940 .
Kabsch W, Mannherz HG, Suck D, et al. (1990). 「アクチン:DNase I 複合体の原子構造」. Nature . 347 (6288): 37– 44. Bibcode :1990Natur.347...37K. doi :10.1038/347037a0. PMID 2395459. S2CID 925337.
Kishi K, Yasuda T, Awazu S, Mizuta K (1989). 「ヒト尿デオキシリボヌクレアーゼIの遺伝的多型」Hum. Genet . 81 (3): 295– 7. doi :10.1007/BF00279009. PMID 2921043. S2CID 20420713.
Rosenstreich DL, Tu JH, Kinkade PR, et al. (1988). 「ヒト尿由来インターロイキン1阻害剤。デオキシリボヌクレアーゼIとの相同性」。J . Exp. Med . 168 (5): 1767– 79. doi :10.1084/jem.168.5.1767. PMC 2189114. PMID 3263467 .
安田隆、灘野大、竹下博ほか（1995年）。「ヒトデオキシリボヌクレアーゼI多型の第3対立遺伝子の分子解析」。アン。ハム。ジュネット。59 (Pt 2): 139–47 .土井:10.1111/j.1469-1809.1995.tb00737.x。PMID 7625762。S2CID 43729378 。
Yasuda T, Kishi K, Yanagawa Y, Yoshida A (1995). 「ヒトデオキシリボヌクレアーゼ I (DNase I) 遺伝子の構造: 古典的な遺伝的多型を生成するヌクレオチド置換の同定」. Ann. Hum. Genet . 59 (Pt 1): 1– 15. doi :10.1111/j.1469-1809.1995.tb01601.x. PMID 7762978. S2CID 23914004.
Yasuda T, Nadano D, Iida R, et al. (1995). 「ポリメラーゼ連鎖反応を用いたヒトデオキシリボヌクレアーゼI遺伝子、DNASE 1 (DNL1)のバンド16p13.3への染色体割り当て」Cytogenet. Cell Genet . 70 ( 3–4 ): 221–3 . doi :10.1159/000134038. PMID 7789176.
Yasuda T, Nadano D, Takeshita H, et al. (1995). 「ヒトデオキシリボヌクレアーゼIの遺伝的多型の分子基盤：4番目の対立遺伝子を生成するヌクレオチド置換の同定」. FEBS Lett . 359 ( 2– 3): 211– 4. doi :10.1016/0014-5793(95)00037-A. PMID 7867802. S2CID 21461181.
Yasuda T, Nadano D, Tenjo E, et al. (1996). 「ポリメラーゼ連鎖反応によるヒトデオキシリボヌクレアーゼI多型の遺伝子型判定」.電気泳動. 16 (10): 1889– 93. doi :10.1002/elps.11501601310. PMID 8586059. S2CID 35528773.
Iida R, Yasuda T, Takeshita H, et al. (1996). 「ヒトデオキシリボヌクレアーゼI（DNase I）の4番目の多型部位を生成するヌクレオチド置換の同定」Hum. Genet . 98 (4): 415– 8. doi :10.1007/s004390050231. PMID 8792814. S2CID 6393565.
Iida R, Yasuda T, Aoyama M, et al. (1998). 「ヒトデオキシリボヌクレアーゼI（DNase I）多型の5番目の対立遺伝子」.電気泳動. 18 (11): 1936– 9. doi :10.1002/elps.1150181108. PMID 9420147. S2CID 8969865.
Yasuda T, Takeshita H, Iida R, et al. (1999). 「ヒトデオキシリボヌクレアーゼI多型の新しい対立遺伝子DNASE1*6は、その不安定性の原因となるArgからCysへの置換をコードする」Biochem. Biophys. Res. Commun . 260 (1): 280– 3. doi :10.1006/bbrc.1999.0900. PMID 10381379.
Oliveri M、Daga A、Cantoni C、et al. (2001)。「DNase I は、薬剤誘導性アポトーシスを起こしているヒト細胞における核内 DNA 分解を媒介する」。Eur . J. Immunol . 31 (3): 743– 51. doi :10.1002/1521-4141(200103)31:3<743::AID-IMMU743>3.0.CO;2-9. PMID 11241278. S2CID 32330090.
Otterbein LR、Graceffa P、Dominguez R (2001)。「ADP 状態の非複合体アクチンの結晶構造」。サイエンス。293 ( 5530 ) : 708–11。doi : 10.1126 / science.1059700。PMID 11474115。S2CID 12030018 。
Yasutomo K, Horiuchi T, Kagami S, et al. (2001). 「全身性エリテマトーデス患者における DNASE1 の変異」Nat. Genet . 28 (4): 313–4 . doi :10.1038/91070. PMID 11479590. S2CID 21277651.
Ballweber E, Galla M, Aktories K, et al. (2001). 「ADP-リボシル化アクチンとアクチン結合タンパク質の相互作用」. FEBS Lett . 508 (1): 131–5 . doi : 10.1016/S0014-5793(01)03040-X . PMID 11707283. S2CID 7241702.
Tsutsumi S, Kaneko Y, Asao T, et al. (2002). 「DNase I はヒトおよびラットの胃の主細胞に存在する」Histochem. J. 33 ( 9– 10 ): 531– 5. doi :10.1023/A:1014999624430. PMID 12005024. S2CID 10324827.

外部リンク

米国国立医学図書館の医学件名標目表(MeSH)の deoxyribonuclease+I

[refGRCh38Ensembl-1] GRCh38: Ensembl リリース 89: ENSG00000213918 – Ensembl、2017 年 5 月

[refGRCm38Ensembl-2] GRCm38: Ensembl リリース 89: ENSMUSG00000005980 – Ensembl、2017 年 5 月

[3] 「Human PubMed Reference:」。国立生物工学情報センター、米国国立医学図書館。

[4] 「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-5] "Entrez Gene: DNASE1 デオキシリボヌクレアーゼ I".

[6] Samejima, K. & Earnshaw, WC (2005). 「ゲノムを破壊する: アポトーシス中のヌクレアーゼの役割」Nat Rev Mol Cell Biol . 6 (9): 677– 88. doi :10.1038/nrm1715. PMID 16103871. S2CID 13948545.

[7] Hakkim A, Fürnrohr BG, Amann K, Laube B, Abed UA, Brinkmann V, Herrmann M, Voll RE, Zychlinsky A (2010). 「好中球細胞外トラップ分解障害はループス腎炎と関連している」Proc Natl Acad Sci USA . 107 (21): 9813– 8. Bibcode :2010PNAS..107.9813H. doi : 10.1073/pnas.0909927107 . PMC 2906830 . PMID 20439745.

[8] Yasutomo K, Horiuchi T, Kagami S, et al. (2001). 「全身性エリテマトーデス患者におけるDNASE1の変異」Nat. Genet . 28 (4): 313–4 . doi :10.1038/91070. PMID 11479590. S2CID 21277651.

[9] Shak S, Capon DJ, Hellmiss R, et al. (1991). 「組み換えヒトDNase Iは嚢胞性線維症の痰の粘度を低下させる」Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 87 (23): 9188– 92. doi : 10.1073/pnas.87.23.9188 . PMC 55129 . PMID 2251263.

[10] Boyle AP、Davis S、Shulha HP、Meltzer P、Margulies EH、Weng Z、Furey TS、Crawford GE (2008)。「ゲノム全体にわたるオープンクロマチンの高解像度マッピングと特性評価」。Cell。132 ( 2 ) : 311– 322。doi : 10.1016 / j.cell.2007.12.014。PMC 2669738。PMID 18243105。

[11] Koohy, Hashem; Down, Thomas A.; Hubbard, Tim J.; Mariño-Ramírez, Leonardo (2013 年 7 月 26 日). 「クロマチンアクセシビリティデータセットは DNase I 酵素の配列特異性によるバイアスを示す」. PLOS ONE . 8 (7): e69853. Bibcode : 2013PLoSO ...869853K. doi : 10.1371/journal.pone.0069853 . PMC 3724795. PMID 23922824.