ホモサピエンス種のタンパク質コード遺伝子
MYH7は、主に心臓で発現しているミオシン重鎖ベータ（MHC-β）アイソフォーム（遅筋）をコードする遺伝子であるが、骨格筋（I型線維）でも発現している。 [5]このアイソフォームは、MHC-αと呼ばれる心筋ミオシン重鎖の高速アイソフォームMYH6とは異なる。MHC-βは、心筋の筋節を形成する太いフィラメントを構成する主要なタンパク質であり、心筋の収縮に大きな役割を果たしている。[6]
構造
MHC-βは1935個のアミノ酸からなる223 kDaのタンパク質である。[7] [8]
MHC-βは心筋の太いフィラメントの大部分を形成する六量体の非対称モーターである。MHC -βは横方向に突出するN末端球状頭部（20 nm）と、二量体化および多量体化してコイルドコイルモチーフを形成し、太いフィラメントロッドである軽いメロミオシン（LMM）を形成するαらせん尾部（130 nm）で構成される。[9]各MHC-β頭部の9 nmのαらせん頸部領域は、必須軽鎖（ MYL3）と調節軽鎖（MYL2 ）の2つの軽鎖に非共有結合する。[10] 約300個のミオシン分子が1本の太いフィラメントを構成する。[11]心臓MHCにはαとβの2つのアイソフォームがあり、93％の相同性を示しています。MHC-αとMHC-βは酵素特性が大きく異なり、αはβの150〜300％の収縮速度と60〜70％のアクチン付着時間を持っています。[12] [13] MHC-βは主にヒト心室で発現し、MHC-αは主にヒト心房で発現しています。[要出典]
関数
ミオシン頭部のATPaseの酵素活性がATPを周期的に加水分解し、ミオシンのパワーストロークに燃料を供給します。このプロセスは化学エネルギーを機械エネルギーに変換し、サルコメアの短縮を促進して心室内圧とパワーを生成します。このプロセスの受け入れられているメカニズムは、ADP結合ミオシンがアクチンに付着し、トロポミオシンを内側に押し込み、[14]次にS1-S2ミオシンレバーアームがコンバータードメインの周りを約70°回転し、アクチンフィラメントをMラインに向かって駆動するというものです。[15]
臨床的意義
MYH7のいくつかの変異は、遺伝性心筋症と関連している。Lowranceらは、MYH7遺伝子の肥大型心筋症（HCM）の原因となる変異Arg 403 Glnを初めて特定した。 [16]その後の研究でさらにいくつかのMYH7変異が特定され、HCM症例の約40％の原因であると推定されている。この疾患は常染色体優性疾患であり、変異遺伝子の1つのコピーが心臓の左心室の拡大を引き起こす。疾患の発症は通常、甲状腺ホルモン機能の変化や身体的ストレス
によって引き起こされ、高齢になってから起こる。
この遺伝子の変異に関連するもう一つの症状は、傍脊柱筋および近位筋の萎縮である。[17]
豚の MYH7 変異によって引き起こされるミオパシー。
参考文献
- ^ abc GRCh38: Ensembl リリース 89: ENSG00000092054 – Ensembl、2017 年 5 月
- ^ abc GRCm38: Ensembl リリース 89: ENSMUSG00000053093 – 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。
- ^ Quiat D, Voelker KA, Pei J, Grishin NV, Grange RW, Bassel-Duby R, et al. (2011年6月). 「転写抑制因子Sox6による筋線維特異的遺伝子発現と筋肉パフォーマンスの協調制御」.米国科学アカデミー紀要. 108 (25): 10196– 10201. Bibcode :2011PNAS..10810196Q. doi : 10.1073/pnas.1107413108 . PMC 3121857. PMID 21633012 .
- ^ Wang L、Geist J、Grogan A、Hu LR、Kontrogianni - Konstantopoulos A（2018年3月）。「太いフィラメントタンパク質ネットワーク、機能、および疾患との関連」。包括的生理学。8 （2）：631– 709。doi ： 10.1002 / cphy.c170023。ISBN 9780470650714. PMC 6404781 . PMID 29687901.
- ^ 「Cardiac Organellar Protein Atlas Knowledgebase (COPaKB)」. heartproteome.org . 2016年3月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。2015年10月14日閲覧。
- ^ Zong NC, Li H, Li H, Lam MP, Jimenez RC, Kim CS, et al. (2013年10月). 「専門的な知識ベースによる心臓プロテオーム生物学と医学の統合」. Circulation Research . 113 (9): 1043– 1053. doi :10.1161/CIRCRESAHA.113.301151. PMC 4076475. PMID 23965338 .
- ^ Tamborrini D, Wang Z, Wagner T, Tacke S, Stabrin M, Grange M, et al. (2023年11月). 「弛緩した心臓筋節における天然ミオシンフィラメントの構造」. Nature . 623 (7988): 863– 871. Bibcode :2023Natur.623..863T. doi :10.1038/s41586-023-06690-5. PMC 10665186. PMID 37914933 .
- ^ Palmer BM (2005 年 9 月). 「太いフィラメントタンパク質とヒト心不全におけるパフォーマンス」. Heart Failure Reviews . 10 (3): 187– 197. doi :10.1007/s10741-005-5249-1. PMID 16416042. S2CID 20691228.
- ^ Harris SP、Lyons RG 、Bezold KL（2011年3月）。「その最中：太いフィラメントのミオシン結合タンパク質におけるHCMを引き起こす変異」。Circulation Research。108 （6）：751– 764。doi ： 10.1161/CIRCRESAHA.110.231670。PMC 3076008。PMID 21415409。
- ^ Palmer BM (2005 年 9 月). 「太いフィラメントタンパク質とヒト心不全におけるパフォーマンス」. Heart Failure Reviews . 10 (3): 187– 197. doi :10.1007/s10741-005-5249-1. PMID 16416042. S2CID 20691228.
- ^ Alpert NR、Brosseau C、Federico A 、 Krenz M、Robbins J、Warshaw DM (2002 年 10 月)。「マウス心筋ミオシンアイソフォームの分子力学」。American Journal of Physiology。心臓および循環生理学。283 (4): H1446 – H1454。doi :10.1152/ajpheart.00274.2002。PMID 12234796 。
- ^ McKillop DF、Geeves MA (1993 年 8 月)。「アクチンとミオシンサブフラグメント 1 の相互作用の調節: 細いフィラメントの 3 つの状態の証拠」。Biophysical Journal。65 ( 2 ) : 693– 701。Bibcode : 1993BpJ .... 65..693M。doi :10.1016/S0006-3495( 93 )81110-X。PMC 1225772。PMID 8218897。
- ^ Tyska MJ、Warshaw DM（2002 年1月）。「ミオシンパワーストローク」。細胞運動性と細胞骨格。51 （1）：1-15。doi：10.1002/ cm.10014。PMID 11810692 。
- ^ Geisterfer-Lowrance AA、Kass S、Tanigawa G、Vosberg HP、McKenna W、Seidman CE、他 (1990 年 9 月)。「家族性肥大型心筋症の分子基盤: β 心筋ミオシン重鎖遺伝子のミスセンス変異」。Cell . 62 ( 5): 999– 1006. doi :10.1016/0092-8674(90)90274-i. PMID 1975517. S2CID 45182243.
- ^ Park JM、Kim YJ、Yoo JH、 Hong YB、Park JH、Koo H、他 (2013 年 7 月)。「顕著な傍脊柱筋および近位筋の関与を伴う新規 MYH7 変異」。 神経筋疾患。23 (7): 580– 586。doi :10.1016/ j.nmd.2013.04.003。PMID 23707328。S2CID 6194064 。
さらに読む
- ヤスケライネン P、ミエッティネン R、ケルカイネン P、トイヴォネン L、ラークソ M、クーシスト J (2004)。 「フィンランド東部における肥大型心筋症の遺伝学：良性または中間の表現型を持つ創始者変異はほとんどない」。医学年報。36 (1): 23–32 .土井: 10.1080/07853890310017161。PMID 15000344。S2CID 29985750 。
- Kamisago M、Schmitt JP、McNamara D、Seidman C、Seidman JG (2007)。「サルコメアタンパク質遺伝子変異と遺伝性心疾患：心内膜線維弾性症と心不全を引き起こす A β 心筋ミオシン重鎖変異」。心不全：分子、メカニズム、治療ターゲット。ノバルティス財団シンポジウム。第 274 巻。pp. 176– 89、ディスカッション 189–95、272– 6。doi : 10.1002/0470029331.ch11。ISBN 9780470015971. PMID 17019812。
外部リンク
- COPaKB における MYH7 の質量分析特性評価 2016 年 3 月 4 日、Wayback Machineにアーカイブ
- 家族性肥大型心筋症の概要に関する GeneReviews/NIH/NCBI/UW エントリ
- GeneReviews/NCBI/NIH/UW の Laing 遠位ミオパチーに関するエントリ
- 米国国立医学図書館の医学主題標目表(MeSH)における MYH7+タンパク質、+ヒト
