Loading article…
| ＨＫ３ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 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 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ウィキデータ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ヘキソキナーゼ III はヘキソキナーゼ C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ている酵素です。 [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。ヘキソキナーゼIおよびIIと同様に、このアロステリック酵素は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
ヘキソキナーゼIIIは、哺乳類細胞中の4つの相同ヘキソキナーゼアイソフォームのうちの1つです。[8] [9] [ 10 ] [ 11]このタンパク質は分子量が100kDaで、 N末端とC末端に2つの非常に類似した50kDa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50kDaヘキソキナーゼ（グルコキナーゼ、またはヘキソキナーゼIV）の存在と相まって、100kDaヘキソキナーゼが遺伝子重複とタンデムライゲーションを介して50kDaの前駆体から発生したことを示唆しています。[13] [14] [10]ヘキソキナーゼIと同様に、C末端ドメインのみが触媒能を有し、N末端ドメインにはグルコースおよびグルコース6-リン酸結合部位、ならびに適切なタンパク質折り畳みに必須の32残基領域が含まれると予測される。[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]ヘキソキナーゼIおよびヘキソキナーゼIIとは異なり、ヘキソキナーゼIIIはN末端にミトコンドリア結合配列を欠いている。 [10] [15] [16]
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ヘキソキナーゼIII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依存性のグルコースのグルコース6-リン酸へのリン酸化を触媒します。 [10] [11] [17]生理的レベルのグルコース6-リン酸は、負のフィードバックとしてヘキソキナーゼIIIを阻害することによってこのプロセスを制御し、無機リン酸はグルコース6-リン酸阻害を軽減することができます。[9] [13]無機リン酸はヘキソキナーゼIII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ります。[9]ヘキソキナーゼIIIはグルコースをリン酸化することにより、グルコースが細胞から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します。[9] [10] [12] [13]ヘキソキナーゼIおよびヘキソキナーゼIIと比較して、ヘキソキナーゼIIIはグルコースに対する親和性が高く、生理学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、ヘキソキナーゼIIIは高濃度のグルコースによって阻害されます。[15] [14]ヘキソキナーゼIIIはグルコース6リン酸阻害に対しても感受性が低いです。[9] [15]
ミトコンドリアとの関連がないにもかかわらず、ヘキソキナーゼIIIは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] [17]ヘキソキナーゼIII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、ヘキソキナーゼIII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ヘキソキナーゼIIIの発現を誘導することが知られている。ヘキソキナーゼIII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] [14]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] [15]細胞内では、ヘキソキナーゼIIIは細胞質に局在し、核周膜に結合すると推定される。[10] [15] [16]ヘキソキナーゼIII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
ヘキソキナーゼIII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ます。サイクリンAおよびガレクチン-3と組み合わせて、ヘキソキナーゼIII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ます。[17] [19]一方、ヘキソキナーゼIII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ます。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、好中球分化中にHk3転写を直接活性化して、成熟好中球の短期的な細胞生存をサポートすることも提案されています。[16] AMLにおけるヘキソキナーゼIIIの発現を抑制する調節因子にはPML - RARAとCEBPAがある。[16] [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、ヘキソキナーゼIII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。[17]
インタラクション
HK3プロモーターはPU.1、[16]、PML - RARA、[16]、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
- ^ abc GRCh38: Ensembl リリース 89: ENSG00000160883 – Ensembl、2017 年 5 月
- ^ abc GRCm38: Ensembl リリース 89: ENSMUSG00000025877 – 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。
- ^ 古田 H、西 S、ル ボー MM、フェルナルド AA、矢野 H、ベル GI (1996 年 8 月)。 「ヒトヘキソキナーゼIII cDNAの配列および蛍光in situハイブリダイゼーションによるヒトヘキソキナーゼIII遺伝子（ヘキソキナーゼIII）の染色体バンド5q35.2への割り当て」。ゲノミクス。36 (1): 206–9。土井：10.1006/geno.1996.0448。PMID 8812439。
- ^ コロシモ A、カラブレーゼ G、ジェンナレッリ M、ルッツォ AM、サンジュオーロ F、マグナーニ M、パルカ G、ノヴェッリ G、ダラピッコラ B (1996)。 「体細胞ハイブリッドおよび in situ ハイブリダイゼーションによるヒト染色体バンド 5q35.3 への Hk3 遺伝子 (ヘキソキナーゼ III) の割り当て」。細胞遺伝学と細胞遺伝学。74 (3): 187-8。土井：10.1159/000134409。PMID 8941369。
- ^ 「Entrez Gene: ヘキソキナーゼ III ヘキソキナーゼ 3 (白血球)」.
- ^ Murakami K, Kanno H, Tancabelic J, Fujii H (2002). 「赤血球細胞におけるヘキソキナーゼの遺伝子発現と生物学的意義」Acta Haematologica . 108 (4): 204–9. doi :10.1159/000065656. PMID 12432216. S2CID 23521290.
- ^ abcdefghij 岡津 K、家村 S、小谷野 F、郷 E、木村 M、夏目 T、田中 K、松田 N (2012 年 11 月)。 「ミトコンドリアヘキソキナーゼHKIは、パーキンユビキチンリガーゼの新規基質です。」生化学および生物物理学研究コミュニケーション。428 (1): 197–202。土井：10.1016/j.bbrc.2012.10.041。PMID 23068103。
- ^ abcdefghijklm Wyatt E, Wu R, Rabeh W, Park HW, Ghanefar M, Ardehali H (2010年11月3日). 「ヘキソキナーゼIIIの調節と細胞保護の役割」. PLOS ONE . 5 (11): e13823. Bibcode :2010PLoSO...513823W. doi : 10.1371/journal.pone.0013823 . PMC 2972215. PMID 21072205 .
- ^ abc Reid S, Masters C (1985). 「ヘキソキナーゼの発達特性と組織相互作用について」.老化と発達のメカニズム. 31 (2): 197–212. doi :10.1016/s0047-6374(85)80030-0. PMID 4058069. S2CID 40877603.
- ^ ab Aleshin AE、Zeng C、Bourenkov GP、Bartunik HD、Fromm HJ、Honzatko RB (1998 年 1 月)。「ヘキソキナーゼの調節機構: グルコースおよびグルコース-6-リン酸と複合体を形成した組み換えヒト脳ヘキソキナーゼの結晶構造から得られた新たな知見」。構造。6 ( 1 ): 39–50。doi : 10.1016 /s0969-2126(98) 00006-9。PMID 9493266 。
- ^ abcde Printz RL、Osawa H、Ardehali H、Koch S、Granner DK (1997 年 2 月)。「ヘキソキナーゼ II 遺伝子: 構造、調節、プロモーター構成」。生化学協会誌。25 ( 1 ) : 107–12。doi :10.1042/bst0250107。PMID 9056853。S2CID 1851264。
- ^ abc Cárdenas ML、Cornish- Bowden A、Ureta T (1998年3 月)。「ヘキソキナーゼの進化と制御の役割」。Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Cell Research。1401 ( 3): 242–64。doi :10.1016/s0167-4889(97)00150-x。PMID 9540816 。
- ^ abcde ローズ W、ウォーカー M、アルバーティ KG、アギウス L (1998 年 1 月)。 「正常および肝硬変のヒト肝臓におけるヘキソキナーゼアイソザイム：肝硬変におけるグルコキナーゼの抑制」。Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - 一般科目。1379 (1): 134–42。土井：10.1016/s0304-4165(97)00092-5。PMID 9468341。
- ^ abcdef Federzoni EA、Valk PJ、 Torbett BE、Haferlach T、Löwenberg B、Fey MF、Tschan MP (2012 年 5 月)。「PU.1 は、好中球の分化と APL 細胞の生存において、解糖酵素ヘキソキナーゼ III と関係している」。Blood . 119 (21): 4963–70. doi :10.1182/blood-2011-09-378117. PMC 3367898 . PMID 22498738。
- ^ abcd Gao HY、Luo XG、Chen X、Wang JH (2015年1月)。「バイオインフォマティクス解析に基づく小児急性リンパ性白血病の無病生存期間に影響を与える重要な遺伝子の特定」。Blood Cells, Molecules & Diseases。54 ( 1): 38–43。doi :10.1016/ j.bcmd.2014.08.002。PMID 25172542 。
- ^ abc Federzoni EA、Humbert M、Torbett BE、Behre G、Fey MF、Tschan MP (2014 年 3 月 3 日)。「原発性 AML および AML 分化中の CEBPA 依存性ヘキソキナーゼ III および KLF5 発現」。Scientific Reports。4 : 4261。Bibcode : 2014NatSR ... 4E4261F。doi : 10.1038 /srep04261。PMC 3939455。PMID 24584857。
- ^ Hooft L、van der Veldt AA、Hoekstra OS、Boers M、Molthoff CF、van Diest PJ (2008 年 2 月)。 「ヘキソキナーゼ III、サイクリン A、ガレクチン 3 は悪性濾胞性甲状腺結節で過剰発現します。」臨床内分泌学。68 (2): 252–7。土井：10.1111/j.1365-2265.2007.03031.x。PMID 17868400。S2CID 25298962 。
さらに読む
- Reid S, Masters C (1985). 「ヘキソキナーゼの発達特性と組織相互作用について」.老化と発達のメカニズム. 31 (2): 197–212. doi :10.1016/S0047-6374(85)80030-0. PMID 4058069. S2CID 40877603.
- ライクセン G、スタール GE、ベクス PJ、ストリーフケルク M、アッカーマン JW (1982 年 12 月)。 「ヒト血液細胞におけるヘキソキナーゼの区画化。可溶性および粒子状酵素の特性評価」。Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - 一般科目。719 (3): 431-7。土井：10.1016/0304-4165(82)90230-6。hdl : 1874/15535。PMID 7150652。S2CID 24438788 。
- Adkins JN、Varnum SM、Auberry KJ、Moore RJ、Angell NH、Smith RD、Springer DL、Pounds JG (2002 年 12 月)。「ヒト血清プロテオームに向けて: 質量分析と組み合わせた多次元分離による分析」。分子および細胞プロテオミクス。1 ( 12): 947–55。doi : 10.1074/mcp.M200066- MCP200。PMID 12543931。
- Palma F、Agostini D、Mason P、Dachà M、Piccoli G、Biagiarelli B、Fiorani M、Stocchi V (1996 年 2 月)。「融合タンパク質として発現したヒトヘキソキナーゼ III 型のカルボキシルドメインの精製と特性評価」。 分子細胞生化学。155 ( 1 ): 23–9。doi : 10.1007 /BF00714329。PMID 8717435。S2CID 6748596。
- Povey S、Corney G、Harris H (1975 年 5 月)。「ヒト白血球に見られるヘキソキナーゼ HK III の遺伝学的に決定された多型」。Annals of Human Genetics。38 ( 4): 407–15。doi :10.1111/ j.1469-1809.1975.tb00630.x。PMID 1190733。S2CID 26343683 。
- Anderson NL、Anderson NG (2002 年11月)。「ヒト血漿プロテオーム: 歴史、特徴、診断の展望」。分子および細胞プロテオミクス。1 (11): 845–67。doi : 10.1074/mcp.R200007- MCP200。PMID 12488461 。
- He C、Kraft P、Chen C、Buring JE、Paré G、Hankinson SE、Chanock SJ、Ridker PM、Hunter DJ、Chasman DI (2009 年 6 月)。「ゲノムワイド関連研究により、初潮年齢と自然閉経年齢に関連する遺伝子座が特定されました」。Nature Genetics。41 ( 6 ) : 724–8。doi : 10.1038/ng.385。PMC 2888798。PMID 19448621。
- Fonteyne P、Casneuf V、Pauwels P、Van Damme N、Peeters M、Dierckx R、Van de Wiele C (2009 年 8 月)。「治療済みおよび未治療の食道腺癌におけるヘキソキナーゼおよびグルコーストランスポーターの発現」。組織学および組織病理学。24 (8): 971–7。PMID 19554504 。
- Sui D、Wilson JE (2000 年 10 月)。「インスリン様成長因子結合タンパク質 4、Miz-1、レプチン、リポカリン型プロスタグランジン D 合成酵素、およびグラニュリン前駆体と III 型ヘキソキナーゼの N 末端半分との相互作用」。生化学および生物物理学のアーカイブ。382 ( 2 ) : 262–74。doi :10.1006/abbi.2000.2019。PMID 11068878 。
- ロウズ W、ウォーカー M、アルバーティ KG、アギウス L (1998 年 1 月)。 「正常および肝硬変のヒト肝臓におけるヘキソキナーゼアイソザイム：肝硬変におけるグルコキナーゼの抑制」。Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - 一般科目。1379 (1): 134–42。土井：10.1016/s0304-4165(97)00092-5。PMID 9468341。
- 古田 H、西 S、ル ボー MM、フェルナルド AA、矢野 H、ベル GI (1996 年 8 月)。 「ヒトヘキソキナーゼIII cDNAの配列および蛍光in situハイブリダイゼーションによるヒトヘキソキナーゼIII遺伝子（ヘキソキナーゼIII）の染色体バンド5q35.2への割り当て」。ゲノミクス。36 (1): 206–9。土井：10.1006/geno.1996.0448。PMID 8812439。
外部リンク
この記事には、パブリック ドメインである米国国立医学図書館のテキストが組み込まれています。