Loading article…
| HYAL1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 識別子 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| エイリアス | HYAL1、HYAL-1、LUCA1、NAT6、MPS9、ヒアルロノグルコサミニダーゼ1、ヒアルロニダーゼ1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 外部ID | オミム：607071; MGI : 96298;ホモロジーン: 5277;ジーンカード：HYAL1; OMA :HYAL1 - オルソログ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ウィキデータ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ヒアルロニダーゼ-1は、ヒトではHYAL1遺伝子によってコードされる酵素である。[5] [6] [7]
関数
この遺伝子はリソソームヒアルロニダーゼをコードします。ヒアルロニダーゼは細胞内でヒアルロン酸を分解します。ヒアルロン酸は細胞外マトリックスの主要なグリコサミノグリカンの 1 つです。ヒアルロン酸は細胞の増殖、移動、分化に関与していると考えられています。この酵素は酸性 pH で活性で、血漿中の主要なヒアルロニダーゼです。この遺伝子の変異はムコ多糖症 IX 型、またはヒアルロニダーゼ欠損症と関連しています。この遺伝子は、腫瘍抑制に関連する染色体 3p21.3 の領域にあるいくつかの関連遺伝子の 1 つです。この遺伝子には、異なるアイソフォームをコードする複数の転写バリアントが見つかっています。[7]
構造
HYAL1は最初にヒトの血漿と尿から精製されました。[5] [6] この酵素は435アミノ酸から成り、分子量は55-60 kDaです。[6] [8]
HYAL1 の結晶構造は Chao、Muthukumar、Herzberg によって決定されました。[9] この酵素は 2 つの密接に関連したドメインで構成されています。N 末端触媒ドメイン (Phe22-Thr352) とより小さな C 末端ドメイン (Ser353-Trp435) です。[9] 触媒ドメインは、ハチ毒ヒアルロニダーゼのものと類似した歪んだ(β/α) 8バレルフォールドを採用しています。[9]触媒ドメイン内では、Tyr247、Asp129、Glu131、Asn350、Tyr202 などの残基が、ヒアルロン酸中のN-アセチルグルコサミンとグルクロン酸ユニット 間の β1→4 結合の切断に重要な役割を果たしています。[10]
機構
HYAL1は、あらゆるサイズの細胞内ヒアルロン酸を四糖ほどの小さな断片に加水分解する役割を担っています。 [9]
最適pH状態 4.0 では、Asp129 と Glu131 はプロトンを共有します。[10] 結合したヒアルロン酸ポリマーの N-アセチルグルコサミン単位のアミド結合における分子間共鳴により、窒素に正電荷があり、 Tyr247 との水素結合相互作用によって安定化されたオキシアニオン求核剤が、求電子性炭素に対する分子内攻撃を行うことができる遷移状態になります。[10] この攻撃により 5 員環が形成され、グルクロン酸単位の脱離するヒドロキシル基が Glu131 からプロトンを奪う際に形成される Asp129 の負電荷によって安定化されます。[10] 負に帯電した Glu131 は、水分子を活性化して分子間環中間体を加水分解し、N-アセチルグルコサミンを復元するように準備されます。[10]
Tyr202とAsn350はβ1→4結合切断に直接関与していないが、HYAL1機能に重要であることが確認されている。[10] HYAL1は基質結合決定因子としてTyr202を使用し、完全な酵素機能のためにAsn350の適切なグリコシル化も必要とする。[10]
HYAL1の機能に最適なpH範囲は4.0～4.3ですが、pH4.5でもHYAL1は50～80%の活性を示します。[11] [12]
疾患の関連性
HYAL1は数種類の癌に関与していると考えられているが、これはHYAL1によって切断されたヒアルロン酸断片の血管新生作用によるものと考えられる。 [13] [14]膀胱癌、前立腺癌、頭頸部 癌 では、腫瘍細胞、組織、関連体液（膀胱癌の場合は尿、頭頸部癌の場合は唾液など）中のヒアルロン酸およびHYAL1濃度の上昇が認められる。 [15] [16] [17] [18] HA-HAase試験で測定される尿中ヒアルロン酸およびヒアルロニダーゼ濃度は、腫瘍のグレードやステージに関係なく、膀胱癌の検出において約88%の精度を有する。[19]
乳がんでは、HYAL1は細胞株MDA-MB-231およびMCF-7、浸潤性乳管がん組織および転移性リンパ節でも過剰発現している。[20]また、脳転移を起こした患者の原発性腫瘍組織では、脳転移を 起こさなかった患者よりもHYAL1の発現が高いことが検出された。[21]
参照
参考文献
- ^ abc GRCh38: Ensembl リリース 89: ENSG00000114378 – Ensembl、2017 年 5 月
- ^ abc GRCm38: Ensembl リリース 89: ENSMUSG00000010051 – 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 Frost GI、Csóka AB、Wong T、Stern R、Csóka TB (1997 年 7 月)。「ヒト血漿ヒアルロニダーゼの精製、クローニング、発現」。生化学および生物物理学的研究通信。236 (1): 10–5。doi :10.1006/ bbrc.1997.6773。PMID 9223416 。
- ^ abc Csóka AB, Frost GI, Wong T, Stern R, Csóka TB (1997年11月). 「ヒト尿からのヒアルロニダーゼアイソザイムの精製およびマイクロシークエンシング」. FEBS Letters . 417 (3): 307–10. Bibcode :1997FEBSL.417..307C. doi : 10.1016/S0014-5793(97)01309-4 . PMID 9409739. S2CID 44929703.
- ^ ab 「Entrez遺伝子：HYAL1ヒアルロノグルコサミニダーゼ1」。
- ^ Tan JX, Wang XY, Su XL, Li HY, Shi Y, Wang L, Ren GS (2011). 「乳がんにおけるHYAL1発現の上方制御は腫瘍細胞の増殖、移動、浸潤および血管新生を促進する」. PLOS ONE . 6 (7): e22836. Bibcode :2011PLoSO...622836T. doi : 10.1371/journal.pone.0022836 . PMC 3145763. PMID 21829529 . (撤回されました。doi :10.1371/journal.pone.0277500、PMID36342948 を参照してください )
- ^ abcd Chao KL、Muthukumar L、 Herzberg O (2007 年 6 月)。「腫瘍の成長と血管新生に関与するヒアルロン酸加水分解酵素、ヒトヒアルロニダーゼ-1 の構造」。生化学。46 (23): 6911–20。doi : 10.1021/ bi700382g。PMID 17503783。
- ^ abcdefgh Zhang L、Bharadwaj AG、Casper A 、 Barkley J、Barycki JJ、Simpson MA（2009年4月）。「ヒトHyal1のヒアルロニダーゼ活性には活性部位の酸性残基とチロシン残基が必要」。The Journal of Biological Chemistry。284（14）：9433–42。doi ：10.1074 / jbc.M900210200。PMC 2666596。PMID 19201751。
- ^ Lokeshwar VB、Rubinowicz D、Schroeder GL、Forgacs E、Minna JD、Block NL、Nadji M、Lokeshwar BL (2001 年 4 月)。「前立腺がんにおける腫瘍マーカーヒアルロン酸および HYAL1 ヒアルロニダーゼの間質および上皮発現」。The Journal of Biological Chemistry。276 ( 15): 11922–32。doi : 10.1074 /jbc.M008432200。PMID 11278412。S2CID 23511756 。
- ^ Triggs-Raine B、Salo TJ、Zhang H、Wicklow BA、Natowicz MR (1999 年 5 月)。「異なるヒアルロニダーゼ活性をコードする直列に分布する多重遺伝子ファミリーのメンバーである HYAL1 の変異が、新たに記述されたリソソーム障害であるムコ多糖症 IX を引き起こす」。米国 科学アカデミー紀要。96 ( 11): 6296–300。Bibcode :1999PNAS...96.6296T。doi : 10.1073 / pnas.96.11.6296。PMC 26875。PMID 10339581。
- ^ Slevin M、Krupinski J、Kumar S、Gaffney J (1998 年 8 月)。「ヒアルロン酸の血管新生オリゴ糖は内皮細胞でタンパク質チロシンキナーゼ活性を誘導し、細胞質シグナル伝達経路を活性化して増殖を引き起こす」。実験室調査; 技術的方法と病理学のジャーナル。78 (8): 987–1003。PMID 9714186 。
- ^ Rooney P、Kumar S、Ponting J、Wang M (1995 年 3 月)。「腫瘍血管 新生におけるヒアルロン酸の役割 (レビュー)」。International Journal of Cancer。60 ( 5 ): 632–6。doi : 10.1002 /ijc.2910600511。PMID 7532158。S2CID 19133429 。
- ^ Eissa S、Kassim SK、Labib RA、El-Khouly IM、Ghaffer TM、Sadek M、Razek OA、El-Ahmady O (2005 年 4 月)。「尿中のヒアルロニダーゼとサイトケラチン 20 RNA の複合検査による膀胱癌の検出」。Cancer . 103 ( 7): 1356–62. doi : 10.1002/cncr.20902 . PMID 15717321. S2CID 20271337。
- ^ Aboughalia AH (2006 年 1 月)。「ヒアルロニダーゼ-1 と可溶性細胞間接着分子-1 の上昇は、浸潤リスクのある膀胱がん患者の選択に役立つ」。Archives of Medical Research。37 ( 1): 109–16。doi :10.1016/j.arcmed.2005.04.019。PMID 16314195 。
- ^ ハウトマン・ステファン・H.;ロケシュワル ヴィナタ B.シュローダー・グレッヒェン・L.シバントス フランシスコ。ダンカン ロバート C.グナン・ラルフ;フリードリヒ・マルティン・G.ソロウェイ マーク S. (2001-06-01)。 「ヒアルロン酸とヒアルロニダーゼの組織発現の上昇により、膀胱がんのHA-HAase尿検査が検証される」。泌尿器科ジャーナル。165 (6 パート 1): 2068 ～ 2074 年。土井：10.1016/S0022-5347(05)66296-9。PMID 11371930。
- ^ Schroeder GL、Lorenzo-Gomez MF、Hautmann SH、Friedrich MG、Ekici S、Huland H、Lokeshwar V (2004 年 9 月)。「膀胱がん検出のための細胞 診とバイオマーカーの対照比較」。The Journal of Urology。172 ( 3): 1123–6。doi : 10.1097 /01.ju.0000134347.14643.ab。PMID 15311054 。
- ^ Lokeshwar VB、Obek C、Pham HT、Wei D、Young MJ、Duncan RC、Soloway MS、Block NL (2000 年 1 月)。「尿中ヒアルロン酸とヒアルロニダーゼ: 膀胱がんの検出とグレード評価のマーカー」。泌尿器科ジャーナル。163 (1): 348–56。doi :10.1016/s0022-5347(05)68050-0。PMID 10604388 。
- ^ Tan JX、Wang XY、Li HY、Su XL、Wang L、Ran L、Zheng K、Ren GS (2011 年 3 月)。「HYAL1 の過剰発現はヒト乳がんの悪性度と相関している」。International Journal of Cancer。128 ( 6 ): 1303–15。doi : 10.1002/ ijc.25460。PMID 20473947。S2CID 205941298 。
- ^ Witzel I、Marx AK、Müller V、Wikman H、Matschke J、Schumacher U、Stürken C、Prehm P、Laakmann E、Schmalfeldt B、Milde-Langosch K、Oliveira-Ferrer L (2017 年 4 月)。「原発性乳がんにおける HYAL1 発現の脳転移形成における役割」。乳がん研究と治療。162 (3): 427–438。doi : 10.1007 /s10549-017-4135-6。PMID 28168629。S2CID 20477034 。
さらに読む
- Wei MH、Latif F、Bader S、Kashuba V、Chen JY、Duh FM、Sekido Y、Lee CC、Geil L、Kuzmin I、Zabarovsky E、Klein G、Zbar B、Minna JD、Lerman MI (1996 年 4 月)。「600 キロベースのコスミドクローンコンティグの構築と、ヒト染色体 3p21.3 上の肺癌腫瘍抑制遺伝子 (TSG) 遺伝子座を囲む転写マップの生成: 肺癌 TSG の分離に向けた進歩」。Cancer Research。56 ( 7 ): 1487–92。PMID 8603390 。
- Natowicz MR、Short MP、Wang Y、 Dickersin GR、Gebhardt MC、Rosenthal DI、Sims KB、Rosenberg AE (1996 年 10 月)。「ヒアルロニダーゼ欠損の臨床的および生化学的症状」。The New England Journal of Medicine。335 ( 14 ): 1029–33。doi : 10.1056/NEJM199610033351405。PMID 8793927 。
- Csóka AB、Frost GI、Heng HH、Scherer SW、Mohapatra G、Stern R、Csóka TB (1998 年 2 月)。「ヒアルロニダーゼ遺伝子 HYAL1 は、ヒトでは染色体 3p21.2-p21.3、マウスでは 9F1-F2 にマッピングされ、保存された候補腫瘍抑制遺伝子座である」。Genomics . 48 ( 1): 63–70. doi :10.1006/geno.1997.5158. PMID 9503017。
- Triggs-Raine B、Salo TJ、Zhang H、Wicklow BA、Natowicz MR (1999 年 5 月)。「異なるヒアルロニダーゼ活性をコードする直列に分布する多重遺伝子ファミリーのメンバーである HYAL1 の変異が、新たに記述されたリソソーム障害、ムコ多糖症 IX を引き起こす」。米国 科学アカデミー紀要。96 (11): 6296–300。Bibcode : 1999PNAS ...96.6296T。doi : 10.1073 / pnas.96.11.6296。PMC 26875。PMID 10339581。
- Frost GI、Mohapatra G、Wong TM、Csóka AB、Gray JW、Stern R (2000 年 2 月)。「染色体 3p21.3 上の候補腫瘍抑制遺伝子 HYAL1LUCA-1 は、頭頸部扁平上皮癌において pre-mRNA の異常なスプライシングにより不活性化される」。Oncogene . 19 ( 7): 870–7. doi : 10.1038/sj.onc.1203317 . PMID 10702795. S2CID 31039963。
- Shuttleworth TL、Wilson MD、Wicklow BA、Wilkins JA、Triggs-Raine BL (2002 年 6 月)。「マウスヒアルロニダーゼ遺伝子領域の特性解析により、Hyal1 と下流遺伝子 Fus2 および Hyal3 の複雑な組織化と共転写が明らかになりました」。The Journal of Biological Chemistry。277 ( 25 ): 23008–18。doi : 10.1074/jbc.M108991200。PMID 11929860。S2CID 24252110 。
- Lokeshwar VB、 Schroeder GL、Carey RI、Soloway MS、Iida N (2002 年 9 月)。「選択的 mRNA スプライシングによるヒアルロニダーゼ活性の調節」。The Journal of Biological Chemistry。277 ( 37): 33654–63。doi : 10.1074/jbc.M203821200。PMID 12084718。S2CID 8385249 。
- Junker N、Latini S、Petersen LN 、 Kristjansen PE (2003)。「小細胞肺がんおよび神経膠腫細胞株におけるヒアルロニダーゼの発現と制御パターン」。腫瘍学レポート。10 (3): 609–16。doi :10.3892/or.10.3.609 (2024年11月1日非アクティブ)。PMID 12684632 。
{{cite journal}}: CS1 メンテナンス: DOI は 2024 年 11 月時点で非アクティブです (リンク) - Franzmann EJ、Schroeder GL、Goodwin WJ、Weed DT、Fisher P、Lokeshwar VB (2003 年 9 月)。「頭頸部腫瘍における腫瘍マーカーヒアルロン酸およびヒアルロニダーゼ (HYAL1) の発現」。International Journal of Cancer。106 ( 3 ) : 438–45。doi : 10.1002/ijc.11252。PMID 12845686。S2CID 21964172 。
- Christopoulos TA、Papageorgakopoulou N、Theocharis DA、Mastronikolis NS、Papadas TA、Vynios DH (2006 年 7 月)。 「喉頭扁平上皮癌におけるヒアルロニダーゼおよびCD44 ヒアルロナン受容体の発現」。Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - 一般科目。1760 (7): 1039–45。土井：10.1016/j.bbagen.2006.03.019。PMID 16713680。
- Lokeshwar VB、Estrella V、Lopez L、Kramer M、Gomez P、Soloway MS、Lokeshwar BL (2006 年 12 月)。「HYAL1-v1、HYAL1 ヒアルロニダーゼの選択的スプライシング変異体: 膀胱がんの負の調節因子」。Cancer Research。66 ( 23 ): 11219–27。doi : 10.1158 /0008-5472.CAN- 06-1121。PMID 17145867 。
- Hofinger ES、Spickenreither M、Oschmann J、Bernhardt G、Rudolph R、Buschauer A (2007 年 4 月)。「組み換えヒトヒアルロニダーゼ Hyal-1: 発現システムとしての昆虫細胞と大腸菌の比較および低分子量阻害剤の特定」。Glycobiology . 17 ( 4): 444–53. CiteSeerX 10.1.1.533.3476 . doi :10.1093/glycob/cwm003. PMID 17227790。
- ニュードルプ M、ホレマン F、デ グルート E、ヴィンク H、ゴート J、コントゥーシュ A、チャップマン MJ、ハッテン BA、ブラウワー CB、ホークストラ JB、カステライン JJ、ストローズ ES (2007 年 6 月)。 「ヒアルロン酸代謝の混乱により、1 型糖尿病患者はアテローム性動脈硬化症になりやすくなります。」糖尿病。50 (6): 1288–93。土井：10.1007/s00125-007-0666-4。PMC 1914278。PMID 17415544。
- Bharadwaj AG、Rector K、Simpson MA (2007 年 7 月)。「誘導性ヒアルロン酸産生は前立腺腫瘍細胞の増殖と腫瘍血管新生に異なる影響を及ぼす」。The Journal of Biological Chemistry。282 ( 28): 20561–72。doi : 10.1074/jbc.M702964200。PMID 17502371。S2CID 25576031 。