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| エイリアス | LFNG、SCDO3、LFNG O-フコシルペプチド 3-β-N-アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 外部ID | オミム：602576; MGI : 1095413;ホモロジーン: 22475;ジーンカード：LFNG; OMA :LFNG - オルソログ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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ベータ-1,3-N-アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼ（ルナティックフリンジ）は、 LFNG遺伝子によってヒトにコードされるタンパク質である。[5] [6] [7]
この遺伝子は糖転移酵素スーパーファミリーのメンバーをコードしています。コードされているタンパク質は、フコース特異的糖転移酵素として機能する一回通過型II型ゴルジ膜タンパク質で、発生中の細胞運命決定の制御に関与するシグナル伝達受容体群のフコース残基にN-アセチルグルコサミンを付加します。この遺伝子の変異は、常染色体劣性脊椎肋骨異形成症3と関連しています。異なるアイソフォームをコードする選択的スプライシング転写バリアントが報告されていますが、すべてのバリアントが完全に特徴付けられているわけではありません。[7]
関数
LFNGは、胚発生において、最終的には椎骨、肋骨、真皮に発達する体節の前部境界を確立する役割を果たす遺伝子である。 [8] Lunatic Fringeは、レチノイン酸とFGF-8 の特定の閾値比に反応して体節の前部境界をマークし、別の転写因子Hairyは、レチノイン酸とFGF-8の異なる閾値比に反応して体節の後部境界を形成する。[9]
臨床的意義
Lfng変異に関連する欠陥は脊椎肋骨異形成症である。脊椎肋骨異形成症は、脊椎の発達における分節障害を特徴とし、その結果脊椎の癒着または欠損、肋骨の異常が生じる。[10] 臨床的には、脊椎肋骨異形成症は、首と体幹の相対的な全高の短縮と軽度の脊柱側弯症として現れる。脊椎肋骨異形成症では、体幹の短縮により呼吸器系の問題もよく見られる。
Lfngのノックアウトモデルがマウスで作成されており、Lfngがないとマウスの尾は短くなり、肋骨、肺、体節の発達が損なわれます。オスのマウスのLfng欠損は、多くのマウスの精巣上体の精子不足とも関連付けられてきましたが、精子形成は損なわれませんでした。むしろ、オスのマウスは不妊でした。[11]メスのマウスでは、Lfng欠損は異常な卵胞形成のために不妊につながりました。さらに調べたところ、これらのメスのマウスの卵母細胞は減数分裂成熟を完了しなかったことがわかりました。[12] しかし、Lfngを欠損しているメスのマウスのすべてが不妊になるわけではないと述べ、これに矛盾する研究もあります。これらの研究のこの違いの考えられる説明は、Lfng対立遺伝子が機能的に異なっていたことですが、これはありそうにありません。この食い違いは、マウスの遺伝的背景や飼育およびコロニーの状態の違いによって生じたものである可能性が高いです。[13]
突然変異の影響
ルナティック フリンジは、体節の発達に重要な役割を果たす転写因子です。体節は、骨格筋、体軸骨格、腱、および背側真皮を形成します。体節は時計波前線モデルによって形成され、各体節が形成されると、各細胞はFGF8 (シグナル伝達分子) のバーストを受け取ります。体節は前方から後方へと形成されますが、FGF8 の半減期は短いため、後方では FGF8 の濃度が高くなり、前方では濃度が低くなります。ルナティック フリンジは前方での FGF8 の濃度低下に反応し、これらの細胞を発達の運命へと導きます。ルナティック フリンジ遺伝子の変異は、重度の脊椎肋骨異形成症を引き起こす可能性があり、これには椎骨の分節欠陥と肋骨異常が含まれます。酵素の活性部位に近い保存的フェニルアラニンが変異し、Lunatic Fringeの酵素不活性化につながる変異が発見されました。マウスを使用した「ノックアウト」モデルが作成されました。マウスでは、Lunatic Fringeは体節形成時のNotchシグナル伝達経路で重要な役割を果たしており、この遺伝子の変異は体節の形状が不規則になり、前後形成に欠陥が生じます。[10] [14]
参考文献
- ^ abc GRCh38: Ensembl リリース 89: ENSG00000106003 – Ensembl、2017 年 5 月
- ^ abc GRCm38: Ensembl リリース 89: ENSMUSG00000029570 – 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。
- ^ 「LFNG - ベータ-1,3-N-アセチルグルコサミン転移酵素 lunatic fringe - ホモサピエンス（ヒト） - LFNG 遺伝子とタンパク質」。www.uniprot.org 。 2022年6月4日閲覧。
- ^ Egan S、Herbrick JA、Tsui LC、Cohen B、Flock G、Beatty B、Scherer SW (1998 年 12 月)。「ヒト Lunatic Fringe (LFNG) 遺伝子の 7p22 へのマッピングと Manic Fringe (MFNG) 遺伝子の 22q12 へのマッピング」。Genomics . 54 ( 3): 576–7. doi :10.1006/geno.1998.5559. PMID 9878264。
- ^ ab "Entrez Gene: LFNG LFNG O-フコシルペプチド 3-ベータ-N-アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼ".
- ^ Serth K、Schuster-Gossler K、 Cordes R、Gossler A (2003 年 4 月)。「lunatic fringe の転写振動は体節形成に必須である」。 遺伝子と発達。17 ( 7): 912–25。doi :10.1101/gad.250603。PMC 196028。PMID 12670869。
- ^ Shifley ET、Vanhorn KM、Perez-Balaguer A、Franklin JD、Weinstein M、Cole SE (2008 年 3 月)。「振動性ルナティックフリンジ活動は前部骨格の分割には重要であるが、後部骨格の分割には重要ではない」。開発。135 ( 5 ) : 899–908。doi :10.1242/dev.006742。PMID 18234727。S2CID 37267418。
- ^ ab Sparrow DB、Chapman G、Wouters MA、Whittock NV、Ellard S、Fatkin D、Turnpenny PD、Kusumi K、Sillence D、Dunwoodie SL (2006 年 1 月)。「ヒトにおける LUNATIC FRINGE 遺伝子の変異は、重度の脊椎表現型を伴う脊椎肋骨異骨症を引き起こす」。American Journal of Human Genetics。78 ( 1 ): 28–37。doi : 10.1086/498879。PMC 1380221。PMID 16385447。
- ^ Hahn KL、Beres B、Rowton MJ、Skinner MK、Chang Y、Rawls A、Wilson-Rawls J (2009年1月)。「ルナティックフリンジの欠損は精巣網の嚢胞性拡張と関連している」。生殖。137 ( 1 ) : 79–93。doi :10.1530/REP-08-0207。PMC 5739036。PMID 18801836。
- ^ Hahn KL、Johnson J、 Beres BJ、Howard S、Wilson - Rawls J (2005 年 2 月)。 「 Lunatic fringe null 雌マウスは減数分裂成熟の欠陥により不妊になる」。Development。132 ( 4): 817–28。doi : 10.1242/dev.01601。PMID 15659488。
- ^ Xu J、Norton CR、Gridley T (2006 年2月)。「すべてのlunatic fringe null雌マウスが不妊になるわけではない」。開発。133 ( 4 ) : 579、著者返信579–80。doi : 10.1242/ dev.02221。PMID 16436621 。
- ^ Zhang N, Gridley T (1998年7月). 「ルナティックフリンジ欠損マウスにおける体節形成の欠陥」. Nature . 394 (6691): 374–7. Bibcode :1998Natur.394..374Z. doi :10.1038/28625. PMID 9690472. S2CID 4423185.
さらに読む
- Johnston SH、Rauskolb C、Wilson R、Prabhakaran B、Irvine KD、Vogt TF (1997 年 6 月)。「境界決定と Notch 経路に関与する哺乳類のフリンジ遺伝子ファミリー」。開発。124 (11): 2245–54。doi : 10.1242 / dev.124.11.2245。PMID 9187150 。
- Moran JL、Johnston SH、Rauskolb C、Bhalerao J、Bowcock AM、Vogt TF (1999 年 6 月)。「哺乳類の Lunatic、Manic、Radical フリンジ遺伝子のゲノム構造、マッピング、および発現分析」。Mammalian Genome。10 ( 6 ) : 535–41。doi : 10.1007 /s003359901039。PMID 10341080。S2CID 27214129。
- Moloney DJ、Panin VM、Johnston SH、Chen J、Shao L、Wilson R、Wang Y、Stanley P、Irvine KD、Haltiwanger RS、Vogt TF (2000 年 7 月)。「Fringe は Notch を変更する糖転移酵素です」。Nature . 406 ( 6794 ) : 369–75。Bibcode :2000Natur.406..369M。doi : 10.1038/35019000。PMID 10935626。S2CID 4382611。
- 清水 功、千葉 誠、斉藤 剛、熊野 功、高橋 剛、平井 秀 (2001 年 7 月)。「Manic fringe と lunatic fringe は Notch2 細胞外領域の異なる部位を修飾し、異なるシグナル伝達調節をもたらす」。The Journal of Biological Chemistry . 276 (28): 25753–8. doi : 10.1074/jbc.M103473200 . PMID 11346656。
- Cole SE、Levorse JM、Tilghman SM 、 Vogt TF (2002 年 7 月)。「時計調節要素は体節形成中の Lunatic fringe の周期的発現を制御する」。Developmental Cell。3 ( 1 ): 75–84。doi : 10.1016 /S1534-5807(02)00212-5。PMID 12110169。
- Shao L、Moloney DJ、Haltiwanger R (2003 年 3 月)。「Fringe は、マウス Notch1 のリガンド結合部位および Abruptex 領域内の上皮成長因子様反復配列の O-フコースを修飾する」。The Journal of Biological Chemistry。278 ( 10): 7775–82。doi : 10.1074/ jbc.M212221200。PMID 12486116。
- Oh JH、Yang JO、Hahn Y、Kim MR、Byun SS、Jeon YJ、Kim JM、Song KS、Noh SM、Kim S、Yoo HS、Kim YS、Kim NS (2005 年 12 月)。「ヒト胃癌のトランスクリプトーム解析」。哺乳類 ゲノム。16 ( 12): 942–54。doi : 10.1007 /s00335-005-0075-2。PMID 16341674。S2CID 69278 。
- Sparrow DB、Chapman G、Wouters MA、Whittock NV、Ellard S、Fatkin D、Turnpenny PD、Kusumi K、Sillence D、Dunwoodie SL (2006 年 1 月)。「ヒトにおける LUNATIC FRINGE 遺伝子の変異は、重度の脊椎表現型を伴う脊椎肋骨異骨症を引き起こす」。American Journal of Human Genetics。78 ( 1 ): 28–37。doi :10.1086/498879。PMC 1380221。PMID 16385447 。
外部リンク
- GeneReviews/NIH/NCBI/UW の脊椎肋骨異形成症、常染色体劣性に関するエントリ