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| ギャップ43 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 識別子 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| エイリアス | GAP43、B-50、PP46、成長関連タンパク質43、GAP-43 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 外部ID | オミム：162060; MGI : 95639;ホモロジーン: 1545;ジーンカード：GAP43; OMA :GAP43 - オルソログ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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成長関連タンパク質43（GAP43）は、ヒトのGAP43遺伝子[5]によってコードされるタンパク質です。
GAP43は、発達[6]および軸索再生中の神経細胞成長円錐で高レベルで発現し、長期増強後および学習後にリン酸化されるため、「成長」または「可塑性」タンパク質と呼ばれています。[要出典]
GAP43は軸索とシナプス前終末の重要な構成要素である。そのヌル変異は軸索の経路探索障害により生後数日以内に死に至る。[7]
同義語
GAP43 は次のようにも呼ばれます。
- タンパク質F1
- ニューロモジュリン
- 神経リン酸化タンパク質 B-50
- 軸索膜タンパク質GAP-43
- カルモジュリン結合タンパク質 P-57
- 神経成長関連ペプチドGAP43
- ニューロン成長関連タンパク質43
関数
GAP43 は神経組織特異的な細胞質タンパク質で、システイン3 と 4の二重パルミトイル化配列を介して膜に付着することができます。この配列は GAP43 を脂質ラフトに標的とします。これは主要なタンパク質キナーゼ C ( PKC ) 基質であり、神経突起の形成、再生、可塑性において重要な役割を果たすと考えられています。 [8] [9] CNS の発達における GAP-43 の役割は軸索への影響に限定されません。これは中心体の構成要素でもあり、GAP-43 を発現しない分化ニューロンは、特に神経細胞分裂において中心体と有糸分裂紡錘体の誤った局在を示します。その結果、小脳では、ニューロン前駆細胞プールが正常に拡大せず、小脳が大幅に小さくなります。[10]
現在GAP43と呼ばれる同じタンパク質を研究しているいくつかの異なる研究室は、最初は異なる名前を使用していました。それはF1、次にB-50、GAP43、pp46、そして最後にニューロモジュリンと命名され、それぞれの名前は同じ分子の異なる機能を反映しています。[11] F1はシナプスに局在し、学習の翌日にリン酸化が増加しました。しかし、F1はcAMPキナーゼ依存性ではありませんでした。B-50は下垂体ペプチドACTHによって制御され、グルーミング行動に関連していました。GAP-43の場合、その合成は軸索再生中にアップレギュレーションされたため、成長関連タンパク質として指定されました。pp46はニューロンの成長円錐に集中していたため、脳の発達に重要な役割を果たすと仮定されました。ニューロモジュリンの場合、カルモジュリンに熱心に結合することが示されました。
GAP43はその命名法としてコンセンサスを得た選択であり[11]、神経系特異的タンパク質で、システイン3と4の二重パルミトイル化配列を介して膜に付着しているが、細胞質内には非結合型で存在することもある。この二重配列により、ホスファチジルイノシトール-4,5-ビスリン酸[PI(4,5)P2]またはPIP2とアクチンの会合が可能になり、アクチンの重合が促進されて神経構造が調節される。これは脂質ラフト内で起こり、発達中の脳の成長円錐内の糸状仮足の運動性を区画化して局在化させるほか、活動依存的に成人のシナプス前終末をリモデリングすることもできる。GAP-43はタンパク質キナーゼC（PKC）の基質でもある。 PKCによるGAP-43上のセリン41のリン酸化は神経突起の形成、再生、シナプス可塑性を制御する。[8]
GAP43は、PKC、PIP2、アクチン、カルモジュリン、スペクトリン、パルミチン酸、シナプトフィジン、アミロイド、タウタンパク質など、さまざまな分子と関連し、結合する可能性があるため、シナプス前終末機能、特にシナプス後プロセスとの双方向通信を制御する超分子複合体の終末部に位置するアダプタータンパク質として GAP43 を考えることが有用である可能性があります。記憶と情報保存におけるその重要な役割は、リン酸化、パルミトイル化、タンパク質間相互作用、およびアクチン重合による構造リモデリングという細胞生物学的メカニズムを通じて実行されます。
臨床的意義
GAP43遺伝子の1つの対立遺伝子が欠失したヒトは大脳交連を形成できず、知的障害を患う。 [12] [13]
参考文献
- ^ abc GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000172020 – Ensembl、2017年5月
- ^ abc GRCm38: Ensembl リリース 89: ENSMUSG00000047261 – 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。
- ^ Kosik KS、Orecchio LD、Bruns GA、Benowitz LI、MacDonald GP、Cox DR、Neve RL (1988 年 4 月)。「ヒト GAP-43: マウスとヒトにおける推定アミノ酸配列と染色体局在」。Neuron . 1 (2): 127–32. doi :10.1016/0896-6273(88)90196-1. PMID 3272162. S2CID 12067138 .
- ^ 参照元：Rosskothen-Kuhl N, Illing RB (2014). 「成人の脳における Gap43 転写調節は感覚活動とシナプス協力に依存する」. PLOS ONE . 9 (3): e92624. Bibcode :2014PLoSO...992624R. doi : 10.1371/journal.pone.0092624 . PMC 3960265 . PMID 24647228.
- ^ 「Entrez Gene: GAP43 成長関連タンパク質 43」。
- ^ ab Benowitz LI、 Routtenberg A (1997年2月)。「GAP-43: ニューロンの発達と可塑性の本質的な決定因子」。Trends in Neurosciences 20 ( 2 ): 84–91。doi :10.1016/S0166-2236(96)10072-2。PMID 9023877。S2CID 35082372 。
- ^ Aarts LH、Schotman P、Verhaagen J、Schrama LH、Gispen WH (1998)。「形態形成における神経成長関連タンパク質 B-50/Gap-43 の役割」。神経可塑性の分子および細胞メカニズム。実験医学と生物学の進歩。第 446 巻。pp. 85–106。doi : 10.1007 / 978-1-4615-4869-0_6。ISBN 978-1-4613-7209-7. PMID 10079839。
- ^ Mishra R, ManiS (2008). 「GAP-43はニューロンの有糸分裂紡錘体制御と中心体に基づく分極の鍵となる」. Cell Cycle . 7 (3): 348–357. doi : 10.4161/cc.7.3.5235 . PMID 18235238.
- ^ ab Benowitz LI、 Routtenberg A (1987)。「神経発達、軸索再生、リン脂質代謝、シナプス可塑性に関連する膜リンタンパク質」。Trends in Neurosciences。10 ( 12) : 527–532。doi :10.1016/0166-2236(87)90135-4。S2CID 54322365。
- ^ Genuardi M、Calvieri F、Tozzi C、Coslovi R、Neri G (1994 年 10 月)。「3q 染色体の中間部欠失、del(3q)(q13.12q21.3)、および脳梁無形成症の新しい症例」。臨床異形学。3 (4): 292–6。doi : 10.1097 / 00019605-199410000-00003。PMID 7894733。S2CID 38716384 。
- ^ Mackie Ogilvie C、Rooney SC、Hodgson SV 、 Berry AC (1998 年 3 月)。「染色体 3q 近位領域の欠失 により、さまざまな表現型が生じる」。臨床遺伝学。53 (3): 220–2。doi :10.1111/ j.1399-0004.1998.tb02681.x。PMID 9630079。S2CID 20499346 。
さらに読む
- Fantini F、Johansson O (1992 年 12 月)。「ヒト皮膚における成長関連タンパク質 43 と神経成長因子受容体の発現: 免疫組織化学の比較調査」。The Journal of Investigative Dermatology。99 ( 6): 734–42。doi : 10.1111 /1523-1747.ep12614465。PMID 1281863 。
- Mercken M、Lübke U、Vandermeeren M、Gheuens J、Oestreicher AB (1992 年 4 月)。「ヒトの脳と筋肉における、新たに特徴付けられたモノクローナル抗体による成長関連タンパク質 B-50 の免疫細胞化学的検出」。Journal of Neurobiology。23 ( 3 ): 309–21。doi :10.1002/neu.480230310。PMID 1385623 。
- Spencer SA、Schuh SM、Liu WS、Willard MB (1992 年 5 月)。「軸索成長に関連するタンパク質 GAP-43 は、培養ニューロンとラット脳の 3 箇所でリン酸化される」。The Journal of Biological Chemistry。267 ( 13): 9059–64。doi : 10.1016/S0021-9258(19)50388- X。PMID 1533624 。
- Apel ED、Litchfield DW、Clark RH、Krebs EG、Storm DR (1991 年 6 月)。「カゼインキナーゼ II によるニューロモジュリン (GAP-43) のリン酸化。リン酸化部位の特定とカルモジュリンによる制御」。The Journal of Biological Chemistry。266 ( 16): 10544–51。doi : 10.1016/ S0021-9258 (18)99258-6。PMID 1828073。
- Apel ED、Byford MF、Au D 、 Walsh KA、 Storm DR (1990 年 3 月)。「ニューロモジュリンにおけるタンパク質キナーゼ C リン酸化部位の同定」。生化学。29 ( 9): 2330–5。doi :10.1021/bi00461a017。PMID 2140056。
- Kosik KS、Orecchio LD、Bruns GA、Benowitz LI、MacDonald GP、Cox DR、Neve RL (1988 年 4 月)。「ヒト GAP-43: 推定アミノ酸配列とマウスおよびヒトの染色体局在」。Neuron。1 ( 2 ) : 127–32。doi : 10.1016 /0896-6273(88)90196-1。PMID 3272162。S2CID 12067138。
- Ng SC、de la Monte SM、Conboy GL、Karns LR、Fishman MC (1988 年 4 月)。「ヒト GAP-43 のクローニング: 成長との関連と虚血の再発」。ニューロン。1 ( 2): 133–9。doi : 10.1016 /0896-6273(88) 90197-3。PMID 3272163。S2CID 19627547 。
- Nielander HB、De Groen PC、Eggen BJ、Schrama LH、Gispen WH、Schotman P (1993 年 9 月)。「神経リン酸化タンパク質 B-50 (GAP-43) のヒト遺伝子の構造」。脳研究。分子脳研究。19 ( 4): 293–302。doi :10.1016/0169-328X(93)90128-C。hdl : 1874 / 4067。PMID 8231732 。
- Oehrlein SA、Parker PJ、Herget T (1996 年 7 月)。「タンパク質キナーゼ C 遺伝子ファミリーの従来型、新規、非定型アイソタイプによる GAP-43 (43 kDa の成長関連タンパク質) のリン酸化: オリゴペプチドとポリペプチドのリン酸化の違い」。The Biochemical Journal。317。317 ( 1 ) : 219–24。doi : 10.1042 /bj3170219。PMC 1217466。PMID 8694767。
- Kanazir S、Ruzdijic S、Vukosavic S、Ivkovic S、Milosevic A、Zecevic N、Rakic L (1996 年 5 月)。「ヒト神経系の初期発達における GAP-43 mRNA 発現」。脳研究。分子脳研究。38 (1): 145–55。doi :10.1016/0169-328X(96)00008-3。PMID 8737678 。
- de Groen PC、Eggen BJ、 Gispen WH、Schotman P 、 Schrama LH (1996)。「ヒト B-50/GAP-43 遺伝子のクローニングとプロモーター解析」。Journal of Molecular Neuroscience。6 ( 2): 109–19。doi :10.1007/BF02736770。PMID 8746449。S2CID 22911100 。
- Chao S、Benowitz LI、Krainc D、Irwin N (1996 年 9 月)。「2 ハイブリッド システムを使用した GAP-43 の分子相互作用の調査」。脳研究。分子脳研究。40 ( 2): 195–202。doi : 10.1016 /0169-328X(96)00049-6。PMID 8872303 。
- Gamby C、Waage MC、Allen RG、 Baizer L (1996 年 10 月)。「カルモジュリン結合と隔離がニューロモジュリン (GAP-43) の機能に果たす役割の分析」。The Journal of Biological Chemistry。271 ( 43): 26698–705。doi : 10.1074/jbc.271.43.26698。PMID 8900147。
- Heuss D、Schlötzer-Schrehardt U (1998 年 6 月)。「再生中の筋肉におけるリン酸化タンパク質 B-50 の細胞内局在。免疫電子顕微鏡による研究」。神経学的研究。20 (4): 360–4。doi :10.1080/ 01616412.1998.11740532。PMID 9618702 。
- Neve RL、Coopersmith R、McPhie DL、Santeufemio C、Pratt KG、Murphy CJ、Lynn SD (1998 年 10 月)。「神経成長関連タンパク質 GAP-43 はラバプチン-5 と相互作用し、エンドサイトーシスに関与する」。The Journal of Neuroscience。18 ( 19 ): 7757–67。doi : 10.1523 /JNEUROSCI.18-19-07757.1998。PMC 6793001。PMID 9742146。
- Arni S、Keilbaugh SA 、 Ostermeyer AG、Brown DA (1998 年 10 月)。「GAP-43 と洗剤耐性膜の結合には 2 つのパルミトイル化システイン残基が必要」。The Journal of Biological Chemistry。273 ( 43): 28478–85。doi : 10.1074/ jbc.273.43.28478。PMID 9774477 。
- Eastwood SL、Harrison PJ (1998 年 9 月)。「統合失調症における海馬および皮質成長関連タンパク質 43 メッセンジャー RNA」。神経科学。86 (2): 437–48。doi : 10.1016 /S0306-4522(98)00040-2。PMID 9881859。S2CID 41460546 。
- Cargill M、Altshuler D、Ireland J、Sklar P、Ardlie K、Patil N、Shaw N、Lane CR、Lim EP、Kalyanaraman N、Nemesh J、Ziaugra L、Friedland L、Rolfe A、Warrington J、Lipshutz R、Daley GQ、Lander ES (1999 年 7 月)。「ヒト遺伝子のコーディング領域における一塩基多型の特性評価」。Nature Genetics。22 ( 3 ) : 231–8。doi :10.1038/10290。PMID 10391209。S2CID 195213008 。
- Riederer BM、Routtenberg A (1999 年 8 月)。「GAP-43 は脳スペクトリンと相互作用できるか?」。脳研究。分子脳研究。71 ( 2): 345–8。doi : 10.1016 /S0169-328X(99)00179-5。PMID 10521589 。
- Vento P、Soinila S (1999 年 11 月)。「成熟したヒト腸管における神経マーカーとしての成長関連タンパク質 GAP-43、ニューロン特異的エノラーゼ、およびタンパク質遺伝子産物 9.5 の定量的比較」。The Journal of Histochemistry and Cytochemistry。47 (11): 1405–16。doi : 10.1177 /002215549904701107。PMID 10544214。
外部リンク
- 米国国立医学図書館の医学主題標目表(MeSH)における Gap-43+ タンパク質
- ihop-net、成長関連タンパク質 43
- 国立情報学研究所