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| ＨＫ３ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 識別子 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| エイリアス | HK3、HKIII、HXK3、ヘキソキナーゼ3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 外部ID | オミム: 142570; MGI : 2670962;ホモロジーン: 55633;ジーンカード：HK3; OMA :HK3 - オルソログ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| ウィキデータ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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ヘキソキナーゼ 3 はHK3としても知られ、ヒトでは5 番染色体のHK3遺伝子によってコード化される酵素です。 [5] [6]ヘキソキナーゼはグルコースをリン酸化してグルコース-6-リン酸(G6P)を生成します。これはほとんどのグルコース代謝経路の最初のステップです。この遺伝子はヘキソキナーゼ 3 をコード化します。ヘキソキナーゼ 1 および 2 と同様に、このアロステリック酵素は、その生成物であるグルコース-6-リン酸によって阻害されます。[RefSeq 提供、2009 年 4 月] [7]
構造
HK3は、哺乳類細胞中の相同性の高い4つのヘキソキナーゼアイソフォームの1つです。[8] [9] [ 10] [11]このタンパク質は分子量が100 kDaで、N末端とC末端に2つの非常に類似した50 kDaのドメインで構成されています。[9] [10] [11] [12] [13]この高い類似性は、[説明が必要]および50 kDaのヘキソキナーゼ（HK4）の存在と相まって、100 kDaのヘキソキナーゼが遺伝子複製とタンデムライゲーションを介して50 kDaの前駆体から発生したことを示唆しています。[10] [13] HK1と同様に、C末端ドメインのみが触媒能力を持ち、N末端ドメインにはグルコースとG6P結合部位、および適切なタンパク質フォールディングに不可欠な32残基の領域が含まれていると予測されています。[9] [10]さらに、触媒活性は2つの末端ドメイン間の相互作用に依存する。[10] HK1およびHK2とは異なり、HK3はN末端にミトコンドリア結合配列を欠いている。 [10] [14] [15]
関数
ヘキソキナーゼの細胞質アイソフォームであり、糖キナーゼファミリーのメンバーであるHK3は、グルコース代謝の律速かつ最初の必須ステップであるATP依存性グルコースのG6Pへのリン酸化を触媒する。 [10] [11] [16]生理的レベルのG6Pは、負のフィードバックとしてHK3を阻害することによってこのプロセスを制御することができるが、無機リン酸はG6P阻害を軽減することができる。[9] [13]無機リン酸はHK3を直接制御することもでき、二重の制御はその同化機能により適している可能性がある。[9]グルコースをリン酸化することにより、HK3はグルコースが細胞外に出るのを効果的に防ぎ、グルコースをエネルギー代謝に回す。[9] [10] [12] [13] HK1およびHK2と比較して、HK3はグルコースに対する親和性が高く、生理的レベルでも基質に結合しますが、この結合は細胞内ATPによって弱められる可能性があります。 [9]ユニークなことに、HK3は高濃度のグルコースによって阻害される。[14] [17] HK3はG6P阻害に対しても感受性が低い。[9] [14]
HK3はミトコンドリアとの関連がないにもかかわらず、細胞をアポトーシスから保護する機能も果たしている。[10] [16] HK3の過剰発現は、ATPレベルの上昇、活性酸素種（ROS）産生の減少、ミトコンドリア膜電位の低下の緩和、ミトコンドリア生合成の促進をもたらした。全体として、HK3はROSレベルの制御とエネルギー産生の促進によって細胞生存を促進する可能性がある。現在、低酸素のみがHIF依存性経路を介してHK3発現を誘導することが知られている。HK3の誘導発現は、細胞環境の変化に対する代謝応答における適応的役割を示している。[10]
特に、HK3は比較的少量ではあるものの、組織中に遍在的に発現している。[9] [10] [13] [17]肺、腎臓、肝臓組織ではより高濃度であることが報告されている。 [9] [10] [14]細胞内では、HK3は細胞質に局在し、核周膜に結合すると考えられている。[10] [14] [15] HK3は骨髄細胞、特に顆粒球の主なヘキソキナーゼである。[18]
臨床的意義
HK3は悪性 濾胞性 甲状腺結節で過剰発現していることがわかっている。サイクリンAおよびガレクチン-3と組み合わせて、HK3は患者の悪性度をスクリーニングするための診断バイオマーカーとして使用できる可能性がある。[16] [19]一方、HK3は急性骨髄性白血病（AML）芽球細胞および急性前骨髄球性白血病（APL）患者で抑制されていることがわかっている。転写因子 PU.1は、抗アポトーシスBCL2A1遺伝子の転写を直接活性化するか、 p53腫瘍抑制因子の転写を阻害して細胞生存を促進することが知られており、また、好中球分化中にHK3転写を直接活性化して、成熟好中球の短期細胞生存をサポートすることが提案されている。[15] AMLでHK3発現を抑制する調節因子には、 PML - RARAおよびCEBPAがある。[15] [18]急性リンパ性白血病（ALL）に関しては、機能エンリッチメント解析によりHK3が重要な遺伝子であることが明らかになり、HK3はHK1およびHK2と抗アポトーシス機能を共有していることが示唆された。[16]
インタラクション
HK3プロモーターはPU.1、[15]、PML - RARA、[15]、CEBPA [18]と相互作用することが知られています。
インタラクティブな経路マップ
下記の遺伝子、タンパク質、代謝物をクリックすると、それぞれの記事にリンクします。[§ 1]
- ^ インタラクティブなパスウェイマップは、WikiPathways: "GlycolysisGluconeogenesis_WP534" で編集できます。
参照
参考文献
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- ^ abc GRCm38: Ensembl リリース 89: ENSMUSG00000025877 – Ensembl、2017 年 5 月
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さらに読む
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