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| エイリアス | ELANE、ELA2、GE、HLE、HNE、NE、PMN-E、SCN1、エラスターゼ、好中球発現 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 外部ID | オミム：130130; MGI : 2679229;ホモロジーン: 20455;ジーンカード：エレーン; OMA :ELANE - オルソログ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| ウィキデータ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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好中球エラスターゼ（EC 3.4.21.37、白血球エラスターゼ、ELANE、ELA2、エラスターゼ2、好中球、エラスチム、セリンエラスターゼ、サブタイプヒト白血球エラスターゼ（HLE） ）は、キモトリプシンと同じファミリーのセリンプロテアーゼであり、幅広い基質特異性を持っています。好中球エラスターゼは炎症時に好中球から分泌され、細菌や宿主組織を破壊します。[5]また、セリンプロテアーゼとしては珍しいDNAに対する高い親和性により、好中球細胞外トラップ（NET）に局在します。[6]
他のセリンプロテアーゼと同様に、ヒスチジン、アスパラギン酸、セリン残基の触媒三位一体からなる電荷リレーシステムを含み、これらはポリペプチドの一次配列全体に分散しているが、折り畳まれたタンパク質の3次元構造で一緒になっている。好中球エラスターゼをコードする遺伝子ELA2は、5つのエクソンで構成されている。好中球エラスターゼは、グランザイムやカテプシンGなどの他の細胞傷害性免疫セリンプロテアーゼと密接に関連している。消化酵素CELA1とはより遠縁である。[6]
好中球エラスターゼ（EC 3.4.21.37）は、218アミノ酸から成り、2つのアスパラギン結合炭水化物鎖（グリコシル化を参照）を持つ。好中球細胞質のアズール顆粒に存在している。好中球エラスターゼには、IIaとIIbと呼ばれる2つの形態があると思われる。
遺伝子
ヒトでは、好中球エラスターゼは11番染色体にあるELANE 遺伝子によってコードされている。 [7]
関数
エラスターゼは、エラスチンに加えて多くのタンパク質を加水分解するセリンプロテアーゼのサブファミリーを形成します。ヒトは、構造的に類似したタンパク質であるエラスターゼ 1、2、2A、2B、3A、および 3B をコードする 6 つのエラスターゼ遺伝子を持っています。好中球エラスターゼは、アズール顆粒と呼ばれる特殊な好中球リソソーム内のタンパク質、および活性化好中球からのタンパク質の放出後の細胞外マトリックスのタンパク質を加水分解します。好中球エラスターゼは、細胞外マトリックスのコラーゲン IV とエラスチンをタンパク質分解することにより、変性疾患や炎症性疾患に関与している可能性があります。このタンパク質は、大腸菌の外膜タンパク質 A (OmpA) や、赤痢菌、サルモネラ菌、エルシニア菌などの細菌の毒性因子を分解します。[8]この遺伝子の変異は、周期性好中球減少症（CyN）および重症先天性好中球減少症（SCN）に関連しています。この遺伝子には、少なくとも95の疾患を引き起こす変異が発見されています。[9]この遺伝子は、他のセリンプロテアーゼ遺伝子ファミリーのメンバーであるアズロシジン1およびプロテイナーゼ3遺伝子とともに、染色体19pterにクラスター化されています。3つの遺伝子はすべて協調的に発現し、そのタンパク質産物は好中球分化中にアズロフィル顆粒に一緒にパッケージ化されます。[10]
臨床的意義
好中球エラスターゼは重要なプロテアーゼ酵素であり、異常発現すると肺気腫または肺気腫性変化を引き起こす可能性があります。これにより、肺構造の破壊と気腔の増加が起こります。ELANE遺伝子の変異は、好中球が成熟できない周期的で重篤な先天性好中球減少症を引き起こします。 [11] 2019年の研究では、 ELANE欠失は好中球減少症を引き起こさないことが確認されました。 [12]
阻害剤
組織へのダメージを最小限に抑えるために、好中球エラスターゼの阻害剤はほとんどありません。阻害剤の1つのグループは、セルピン（セリンプロテアーゼ阻害剤）です。[13]好中球エラスターゼは、セルピンファミリーのタンパク質に属するアルファ2アンチプラスミンと相互作用することが示されています。 [14] [15]
参照
参考文献
- ^ abc ENSG00000197561 GRCh38: Ensembl リリース 89: ENSG00000277571、ENSG00000197561 – Ensembl、2017 年 5 月
- ^ abc GRCm38: Ensembl リリース 89: ENSMUSG00000020125 – 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。
- ^ Belaaouaj A、Kim KS、Shapiro SD (2000 年 8 月)。「好中 球エラスターゼによる大腸菌の殺菌における外膜タンパク質 A の分解」。Science 289 ( 5482 ): 1185–8。Bibcode : 2000Sci ...289.1185B。doi :10.1126/science.289.5482.1185。PMID 10947984 。
- ^ ab Thomas MP、Whangbo J、McCrossan G、Deutsch AJ、Martinod K、Walch M、Lieberman J (2014 年 6 月)。「核酸に結合する白血球プロテアーゼは、核酸結合タンパク質の核局在化と切断を促進する」。J . Immunol . 192 (11): 5390–7. doi :10.4049/jimmunol.1303296. PMC 4041364. PMID 24771851 。
- ^ Takahashi H, Nukiwa T, Yoshimura K, Quick CD, States DJ, Holmes MD, Whang-Peng J, Knutsen T, Crystal RG (1988年10月). 「ヒト好中球エラスターゼ遺伝子の構造」. J. Biol. Chem . 263 (29): 14739–47. doi : 10.1016/S0021-9258(18)68099-8 . PMID 2902087.
- ^ Weinrauch Y, Drujan D, Shapiro SD, Weiss J, Zychlinsky A (2002 年 5 月). 「好中球エラスターゼは腸内細菌の毒性因子を標的とする」. Nature . 417 (6884): 91–4. Bibcode :2002Natur.417...91W. doi :10.1038/417091a. PMID 12018205. S2CID 4341470.
- ^ Šimčíková D, Heneberg P (2019年12月). 「メンデル性疾患の発現に関する臨床的証拠に基づく進化医学予測の改良」. Scientific Reports . 9 (1): 18577. Bibcode :2019NatSR...918577S. doi :10.1038/s41598-019-54976-4. PMC 6901466. PMID 31819097 .
- ^ 「Entrez Gene: ELA2 エラスターゼ 2、好中球」。
- ^ Dale DC、Link DC（2009年1月）。 「重度の先天性 好中球減少症の多くの原因」。N . Engl. J. Med。360（1）：3–5。doi ： 10.1056 /NEJMp0806821。PMC 4162527。PMID 19118300。
- ^ Horwitz MS、Laurino MY 、 Keel SB（2019年8月）。「ELANE全遺伝子欠失変異」。Blood Advances。3 （16）：2470–2473。doi ：10.1182 /bloodadvances.2019000498。PMC 6712528。PMID 31427279。
- ^ Korkmaz B、Horwitz MS、 Jenne DE、Gauthier F (2010 年 12 月)。「ヒト疾患の治療標的としての好中球エラスターゼ、プロテイナーゼ 3、カテプシン G」。Pharmacol . Rev. 4 ( 62 ) : 726–59。doi :10.1124/pr.110.002733。PMC 2993259。PMID 21079042。
- ^ Brower MS、Harpel PC（1982年8月）。「ヒト多形核白血球エラスターゼによるα2プラスミン阻害剤およびC1不活性化因子のタンパク質分解切断および不活性化」。J . Biol. Chem . 257 （ 16）：9849–54。doi ：10.1016/S0021-9258（18）34149-8。PMID 6980881 。
- ^ Shieh BH、Travis J (1987年5月)。「ヒトα2-アンチプラスミンの反応部位」。J . Biol. Chem . 262 (13): 6055–9. doi : 10.1016/S0021-9258(18)45536-6 . PMID 2437112。
さらに読む
- Dale DC、Liles WC、Garwicz D、Aprikyan AG (2001)。「先天性および周期性好中球減少症における好中球エラスターゼ変異の臨床的意義」。J . Pediatr. Hematol. Oncol . 23 (4): 208–10. doi :10.1097/00043426-200105000-00005. PMID 11846296。
- Horwitz M、Benson KF、Duan Z、Person RE、Wechsler J、Williams K、Albani D、Li FQ (2003)。「骨髄不全症候群における好中球エラスターゼの役割：シャロン仮説の分子遺伝学的復活」。Curr . Opin. Hematol . 10 (1): 49–54. doi :10.1097/00062752-200301000-00008. PMID 12483111. S2CID 22277675.
- Ancliff PJ、Gale RE、Linch DC (2003)。「先天性好中球減少症における好中球エラスターゼ変異」。血液学。8 ( 3): 165–71。doi : 10.1080 /1024533031000107497。PMID 12745650。S2CID 19283939 。
- Horwitz M、Benson KF、Duan Z、Li FQ、Person RE (2004)。「遺伝性好中球減少症：犬がヒトの好中球エラスターゼ変異を説明する」。Trends Mol Med。10 ( 4 ): 163–70。doi : 10.1016 /j.molmed.2004.02.002。PMID 15059607 。
