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| アフリカツメガエル胚表皮レクチン | |||||||
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 D-グリセロール 1-リン酸が結合した XEEL-CRD のモノマー構造。タンパク質は N 末端から C 末端にかけて青-赤のグラデーションで色付けされています。カルシウムイオンは緑の球で示され、配位した水分子は赤い球で示されています。 | |||||||
| 識別子 | |||||||
| 生物 | |||||||
| シンボル | 1 1 1 | ||||||
| エントレズ | 398574 | ||||||
| ホモロ遺伝子 | 111044 | ||||||
| ＰＤＢ | 4WN0 | ||||||
| RefSeq (mRNA) | NM_001089101.1 | ||||||
| RefSeq (プロテイン) | NP_001082570.1 | ||||||
| ユニプロット | Q800K0 | ||||||
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| ヒトインテリクチン-1 | |||||||
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 アリル-β-D-ガラクトフラノースが結合したヒトインテレクチンのモノマー構造。タンパク質は N 末端から C 末端にかけて青-赤のグラデーションで色付けされています。カルシウムイオンは緑の球で示され、配位した水分子は赤い球で示されています。 | |||||||
| 識別子 | |||||||
| シンボル | ＩＴＬＮ１ | ||||||
| 代替記号 | ヒントL-1 | ||||||
| NCBI遺伝子 | 55600 | ||||||
| HGNC | 18259 | ||||||
| オミム | 609873 | ||||||
| ＰＤＢ | 4WMY | ||||||
| 参照シーケンス | NP_060095 | ||||||
| ユニプロット | 翻訳 | ||||||
| その他のデータ | |||||||
| 軌跡 | 1章 21.3節 | ||||||
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インテレクチンは、ヒトおよび他の脊索動物で発現するレクチン（炭水化物結合タンパク質）である。ヒトは、それぞれITLN1およびITLN2遺伝子によってコードされる2種類のインテレクチンを発現する。[1] [2]いくつかのインテレクチンは微生物特異的な炭水化物残基に結合します。そのため、インテレクチンは免疫レクチンとして機能することが提案されています。[3] [4]インテレクチンは、免疫レクチンのフィコリンファミリーに見られるフィブリノーゲン様ドメインを含んでいますが、構造上大きな相違があります。[5]したがって、インテレクチンは同じレクチン補体経路で機能しない可能性があります。ほとんどのインテレクチンはまだ十分に特徴付けられておらず、多様な生物学的役割を持っている可能性があります。ヒトインテレクチン-1（hIntL-1）もラクトフェリンに結合することが示されていますが、[6]機能的な結果はまだ解明されていません。さらに、hIntL-1は喘息粘液の主成分であり[7]、インスリン生理学にも関与している可能性がある。[8]
多様性
最初のインテレクチンはアフリカツメガエルの卵母細胞で発見され、XL35またはXCGL-1と名付けられました。[9] [10] [11] アフリカツメガエルの卵母細胞には、近縁種のXCGL-2も含まれています。[12]さらに、アフリカツメガエルの胚は、おそらく微生物に結合するために、アフリカツメガエル胚表皮レクチンを環境水中に分泌します。[13] [14] XSL-1とXSL-2は、リポ多糖類で刺激されるとアフリカツメガエルの血清でも発現します。[15]アフリカツメガエルでは、さらに2つの腸インテレクチンが発見されています[16]
ヒトにはhIntL-1（オメンチン）とhIntL-2という2つのインテレクチンがあります。[17]マウスにもmIntL-1とmIntL-2という2つのインテレクチンがあります。[18]
免疫系
いくつかの証拠から、インテレクチンが微生物を認識し、自然免疫防御タンパク質として機能する可能性があることが示唆されています。ホヤ類のインテレクチンは、血球による貪食のためのオプソニンです。[19]ナメクジウオのインテレクチンは細菌を凝集させることが示されています。[20] [21]ゼブラフィッシュとニジマスでは、インテレクチンの発現は微生物への曝露によって刺激されます。[22] [23] [24]ヒツジやマウスなどの哺乳類も、寄生虫感染によってインテレクチンの発現をアップレギュレーションします。[25] [26]微生物への曝露によるインテレクチンの発現の増加は、インテレクチンが免疫系で役割を果たしているという仮説を裏付けています。
構造
インテレクチンは機能するためにカルシウムイオンを必要とするが、その配列はC型レクチンとは全く似ていない。[3]さらに、わずか約50アミノ酸（フィブリノーゲン様ドメイン）が、既知のタンパク質、具体的にはフィコリンファミリーと一致している。[2]インテレクチンの最初の構造詳細は、Se- SADによって解明されたセレノメチオニン標識XEEL炭水化物認識ドメイン（Se-Met XEEL-CRD）の結晶構造から得られた。[5] XEEL-CRDは、組み換えバキュロウイルスを使用してHigh Five昆虫細胞で発現され、Se-Met標識された。フィブリノーゲン様フォールドは、アミノ酸配列の相違にもかかわらず保存されている。しかし、フィコリンと比較してインテレクチンには広範な挿入が存在するため、インテレクチンは独特のレクチン構造クラスとなっている。[5] Se-Met XEEL-CRD構造は、D-グリセロール1-リン酸（GroP）結合XEEL-CRD、[5]アポヒトインテリクチン-1（hIntL-1）、[4]およびガラクトフラノース結合hIntL-1の分子置換による構造解析を可能にします。[4]
XEELとhIntL-1の各ポリペプチド鎖には、3つの結合カルシウムイオンが含まれています。2つは構造カルシウム部位に、1つはリガンド結合部位にあります。[4] [5]構造カルシウム部位のアミノ酸残基はインテレクチン間で保存されているため、すべてではないにしても、ほとんどのインテレクチンには2つの構造カルシウムイオンがあると考えられます。[5]
XEELとhIntL-1のリガンド結合部位では、炭水化物リガンドの環外隣接ジオールがカルシウムイオンに直接配位する。[4] [5]インテレクチンホモログ間ではリガンド結合部位残基に大きなばらつきがあり、インテレクチンファミリーが幅広いリガンド特異性と生物学的機能を持つ可能性があることを示唆している。[5]異なる生物間でインテレクチンの番号付け規則がないため、インテレクチン番号に基づいて機能的相同性を想定すべきではない。たとえば、hIntL-1はカルシウムイオンを配位するためのグルタミン酸残基をリガンド結合部位に持つが、ゼブラフィッシュインテレクチン-1にはこれらの酸性残基がない。[5]ゼブラフィッシュインテレクチン-2のリガンド結合部位残基は、hIntL-1に存在するものと類似している。
インテレクチンのリガンド結合モード
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![アフリカツメガエル胚表皮レクチン（XEEL）のリガンド結合部位と結合したD-グリセロール1-リン酸。カルシウムイオンは緑色の球で示され、整列した水分子は赤色の球で示されている。[5]](https://img-server.japedia.wiki/wikipedia/commons/thumb/f/fc/XEEL_ligand_binding_site.jpg/500px-XEEL_ligand_binding_site.jpg)
アフリカツメガエル胚表皮レクチン（XEEL）のリガンド結合部位に結合したD-グリセロール1-リン酸。カルシウムイオンは緑色の球で示され、整列した水分子は赤色の球で示される。[5] -
![ヒトインテレクチン-1（hIntL-1）リガンド結合部位にアリル-β-D-ガラクトフラノースが結合している。カルシウムイオンは緑色の球で示され、整列した水分子は赤色の球で示されている。[4]](https://img-server.japedia.wiki/wikipedia/commons/thumb/8/8a/Human_intelectin-1_ligand_binding_site.jpg/500px-Human_intelectin-1_ligand_binding_site.jpg)
ヒトインテレクチン-1（hIntL-1）リガンド結合部位にアリル-β-D-ガラクトフラノースが結合している。カルシウムイオンは緑色の球で示され、整列した水分子は赤色の球で示されている。[4]
オリゴマー状態
hIntL-1は、非還元SDS-PAGE [3]およびX線結晶構造解析によって示されているように、ジスルフィド結合した三量体です。 [4]分子間ジスルフィド結合がないにもかかわらず、XEEL-CRDは溶液中で三量体です。[5]全長XEELのN末端ペプチドは、三量体XEEL-CRDをジスルフィド結合した六量体の全長XEELに二量化する役割を果たします。[5]そのため、インテレクチンのN末端は、ジスルフィド結合オリゴマーの形成に関与することがよくあります。 N末端システインが存在しないインテレクチンホモログでは、CRD自体は溶液中で非共有結合オリゴマーを形成できる可能性があります。
インテレクチンの三量体構造
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![ジスルフィド結合した三量体ヒトインテレクチン-1[4]](https://img-server.japedia.wiki/wikipedia/commons/thumb/7/76/Trimeric_human_intelectin-1.png/500px-Trimeric_human_intelectin-1.png)
ジスルフィド結合した三量体ヒトインテレクチン-1。[4] -
![三量体アフリカツメガエル胚表皮レクチン炭水化物認識ドメイン（XEEL-CRD）。広範な生物物理学的調査により、XEEL-CRDはhIntL-1に見られる分子間ジスルフィド結合を欠いているにもかかわらず、溶液中で三量体であることが決定的に示されています。[5]](https://img-server.japedia.wiki/wikipedia/commons/thumb/9/95/Trimeric_Xenopus_embryonic_epidermal_lectin_CRD.png/500px-Trimeric_Xenopus_embryonic_epidermal_lectin_CRD.png)
三量体アフリカツメガエル胚表皮レクチン炭水化物認識ドメイン（XEEL-CRD）。広範な生物物理学的調査により、XEEL-CRDはhIntL-1に見られる分子間ジスルフィド結合を欠いているにもかかわらず、溶液中で三量体であることが決定的に示されています。[5]
参考文献
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さらに読む
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- Wangkanont K、Wesener DA、Vidani JA、 Kiessling LL、Forest KT (2016 年 1 月)。「アフリカツメガエル胚表皮レクチンの構造は微生物グリカン認識の保存されたメカニズムを明らかにする」。The Journal of Biological Chemistry。291 ( 11 ): 5596–610。doi : 10.1074 / jbc.M115.709212。PMC 4786701。PMID 26755729 。 最初のインテレクチン構造 (XEEL-CRD) がどのように解明されたかについての議論。入手可能な 3D 構造に照らしたインテレクチン ファミリーの詳細な生物物理学的および進化学的分析により、このタンパク質ファミリーについてこれまで認識されていなかった重要な洞察も得られます。この記事は、インテレクチン ファミリーの生化学に関する最新のレビューとなっています。
- Yan J、Xu L、Zhang Y、Zhang C、Zhang C、Zhao F、Feng L (2013 年 10 月)。「インテレクチン遺伝子ファミリーの比較ゲノムおよび系統解析: その起源と進化への影響」。発達および比較免疫学。41 (2): 189–99。doi :10.1016/ j.dci.2013.04.016。PMID 23643964 。さまざまな生物のインテレクチンの包括的なゲノム解析に使用します。