Loading article…
| 言語 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 識別子 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| エイリアス | MBP、ミエリン塩基性タンパク質 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 外部ID | オミム：159430; MGI : 96925;ホモロジーン: 1788;ジーンカード：MBP; OMA :MBP - オルソログ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ウィキデータ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ミエリン_MBP | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 識別子 | |||||||||
| シンボル | ミエリン_MBP | ||||||||
| パム | PF01669 | ||||||||
| インタープロ | 著作権 | ||||||||
| プロサイト | PDOC00492 | ||||||||
| SCOP2 | 1bx2 / スコープ / SUPFAM | ||||||||
| OPMスーパーファミリー | 274 | ||||||||
| OPMタンパク質 | 2ラグ | ||||||||
| |||||||||
ミエリン塩基性タンパク質（MBP）は、神経系における神経の髄鞘形成の過程で重要であると考えられているタンパク質です。ミエリン鞘は神経系に特有の多層膜であり、絶縁体として機能し、軸索インパルス伝導の速度を大幅に高めます。[5] MBPはミエリン膜の脂質と相互作用して、ミエリンの正しい構造を維持します。 [6] [7]
MBPは、1971年にウシのミエリン膜から単離され、初めて配列が決定されました。[8]その後、1980年代初頭に、シヴァラーマウスと呼ばれるMBPノックアウトマウスが開発され、特徴付けられました。シヴァラーマウスは、中枢神経系の髄鞘形成が減少し、震え、発作、早期死亡を特徴とする進行性疾患を示します。MBPのヒト遺伝子は18番染色体にあります。[9]このタンパク質は中枢神経系と造血系のさまざまな細胞に局在します。
中枢神経系における MBP のプールは非常に多様で、いくつかのスプライスバリアントが発現し、タンパク質に対して多数の翻訳後修飾（リン酸化、メチル化、脱アミド化、シトルリン化など）が行われます。これらの形態は、配列内のさまざまな内部位置にある短い（10 ～ 20 残基）ペプチドの有無によって異なります。一般に、MBP の主な形態は約 18.5 Kd（170 残基）のタンパク質です。
メラノサイト細胞では、MBP遺伝子発現はMITFによって制御されている可能性がある。[10]
遺伝子発現
古典的なMBP遺伝子によってコード化されたタンパク質は、神経系のオリゴデンドロサイトおよびシュワン細胞のミエリン鞘の主要構成要素です。しかし、MBP 関連の転写物は骨髄および免疫系にも存在します。これらのmRNA は、古典的な MBP エクソンの上流に位置する 3 つの追加エクソンを含む長いMBP遺伝子 (別名「Golli-MBP」) から生じます。Golli および MBP 転写開始部位からの選択的スプライシングにより、2 セットの MBP 関連の転写物および遺伝子産物が生成されます。Golli mRNA には、1 つ以上の MBP エクソンにインフレームでスプライシングされた、Golli-MBP に固有の 3 つのエクソンが含まれます。これらは、 MBP アミノ酸配列にリンクされたN 末端Golli アミノ酸配列を持つハイブリッド タンパク質をコード化します。2 番目の転写物ファミリーには MBP エクソンのみが含まれ、よく特徴付けられたミエリン基本タンパク質を生成します。この複雑な遺伝子構造は種間で保存されており、MBP転写ユニットがゴリ転写ユニットの不可欠な部分であり、この配置がこれらの遺伝子の機能や制御に重要であることを示唆しています。[11]タンパク質レベルでは、中枢神経系の白質切片におけるMBPの濃度は大脳皮質と比較して10倍高くなります。[12]
構造
ミエリン塩基性タンパク質は、溶液中で安定した二次構造を持たない本質的に無秩序なタンパク質として分類されている。 [13]ほとんどのIDPと同様に、ミエリン塩基性タンパク質は高い正味電荷と低い平均疎水性を持ち、従来のタンパク質折り畳みを促進する疎水性効果を最小限に抑えます。通常のIDPアミノ酸含有量にはいくつかの例外があります。たとえば、MBPはほとんどのIDPよりもアルギニンが多く、グルタミン酸が少ないです。しかし、これはおそらく、これらの変化がMBPが膜と正しく相互作用するために十分に塩基性で正に帯電するために必要であるためです。[14]特に、MBPは脂質との相互作用でより安定した二次構造をとることが示されている。[15] [16] NMRおよびCys特異的スピン標識実験では、この構造にベータシートと両親媒性ヘリックスの領域が含まれていると予測されています。[17]
名前が示すように、ミエリン塩基性タンパク質は非常に塩基性であり、等電点は10です。ミエリン塩基性タンパク質の正電荷と負に帯電した細胞膜のリン脂質頭部との間の静電相互作用を介して細胞膜に結合すると考えられています。[18]ミエリン塩基性タンパク質は、さまざまな翻訳後修飾を受ける可能性があり、C1-C6またはC8として知られるさまざまな電荷異性体を生成します。[19]これらの修飾には、リン酸化、メチル化、脱アミド化、シトルリン化、ADPリボシル化、およびN末端アシル化が含まれます。C1は最も修飾が少なく、C8は6-11の追加シトルリン化を含む最も明確な修飾です。これらの各シトルリン化により正電荷が減少するため、C8は異性体の中で正味の正電荷が最も小さくなります。これらの翻訳後修飾の変化は、脱髄疾患と関連しています。注目すべきことに、多発性硬化症患者から分離されたMBPは、シトルリン化の程度が高く、正電荷が小さいことがわかった。マールブルグ症候群として知られるMSのまれで重篤な形態では、シトルリン化はさらに広範囲に及んだ。[18]
病気における役割
MBPへの関心は、脱髄疾患、特に多発性硬化症（MS）におけるその役割に集中しています。MSにおける自己免疫反応の標的抗原はまだ特定されていません。しかし、いくつかの研究では、 MSの発症においてMBPに対する抗体が役割を果たしていることを示しています。[20]一部の研究では、MSの遺伝的素因がMBP遺伝子に関連しているとしていますが、大多数はそうではありません。
多発性硬化症の「分子模倣」仮説が提唱されており、T 細胞は本質的に MBP をヒトヘルペスウイルス 6と混同している。米国の研究者は、HHV-6 ペプチドと同一の配列を持つ合成ペプチドを作成した。HIV 感染および脳症の兆候がある患者の脳脊髄液では MBP レベルの上昇が見られ、 MBP は HIV 脳症の感度の高い診断マーカーではないようだが、病気の進行の予後指標としての役割を果たす可能性があることが示唆されている。[21] このペプチドによって T 細胞が活性化されたことを示すことができる。これらの活性化 T 細胞は、ヒト MBP の一部と同一の合成ペプチド配列も認識し、それに対する免疫反応を開始した。研究中に、これらの交差反応性 T 細胞のレベルが多発性硬化症患者で著しく上昇していることがわかった。[22]
.jpg/500px-HIV-induced_autoimmun-antiMyelin_Antibodies_against_human_nerve_tissue_(FITC-Stain).jpg)
いくつかの研究では、動物にMBPを接種してMBP特異的免疫反応を生じさせると、血液脳関門の透過性が高まることが示されています。動物に非特異的タンパク質を接種すると、透過性が向上します。[23]
MBP に対する標的免疫反応は、致死的な狂犬病感染に関係していると考えられています。MBP の接種により、血液脳関門 (BBB) の透過性が高まり、免疫細胞が狂犬病ウイルスの複製の主要部位である脳に侵入できるようになります。シルバーヘアードコウモリ狂犬病ウイルス (SHBRV) に感染したマウスの研究では、MBP で治療したマウスの死亡率は、未治療の対照群よりも 20%～30% 改善しました。MBP で治療した健康な未感染マウスの死亡率は 0%～40% 増加したことは注目に値します。[24]
インタラクション
ミエリン塩基性タンパク質は、生体内ではプロテオリピドタンパク質1と相互作用する ことが示されている[25] [ 26]。また、生体外でカルモジュリン、アクチン、トロポミオシン、チューブリン、クラスリン、2',3'-環状ヌクレオチド3'-ホスホジエステラーゼ、および免疫系の複数の分子と相互作用することが示されている[27]。
参考文献
- ^ abc GRCh38: Ensembl リリース 89: ENSG00000197971 – Ensembl、2017 年 5 月
- ^ abc GRCm38: Ensembl リリース 89: ENSMUSG00000041607 – 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。
- ^ Sakamoto Y, Kitamura K, Yoshimura K, Nishijima T, Uyemura K (1987年3月). 「ウシ末梢神経ミエリンのPOタンパク質の完全なアミノ酸配列」. The Journal of Biological Chemistry . 262 (9): 4208–4214. doi : 10.1016/S0021-9258(18)61334-1 . PMID 2435734.
- ^ Deber CM、Reynolds SJ (1991 年4月)。「中枢神経系ミエリン：構造、機能、病理」。臨床生化学。24 (2):113–134。doi : 10.1016 / 0009-9120 (91)90421-a。PMC 7130177。PMID 1710177。
- ^ Inouye H 、 Kirschner DA (1991 年 1 月)。「一次配列データによるミエリンタンパク質の折り畳みと機能」。Journal of Neuroscience Research。28 ( 1) : 1–17。doi : 10.1002 /jnr.490280102。PMID 1710279。S2CID 8598890。
- ^ Eylar EH、Brostoff S、Hashim G、Caccam J、Burnett P (1971 年9月)。 「ミエリン膜の基本的なA1タンパク質 。完全なアミノ酸配列」。The Journal of Biological Chemistry。246 ( 18): 5770–5784。doi : 10.1016/S0021-9258(18)61872-1。PMID 5096093。
- ^ Saxe DF、Takahashi N、Hood L、Simon MI (1985)。「in situハイブリダイゼーションによるヒトミエリン塩基性タンパク質遺伝子（MBP）の領域18q22----qterへの局在」。細胞遺伝学および細胞遺伝学。39 （4）：246–249。doi ：10.1159/000132152。PMID 2414074 。
- ^ Hoek KS、Schlegel NC、Eichhoff OM、Widmer DS、Praetorius C、Einarsson SO、他 (2008 年 12 月)。「2 段階 DNA マイクロアレイ戦略を使用して特定された新しい MITF ターゲット」。Pigment Cell & Melanoma Research。21 ( 6): 665–676。doi : 10.1111/ j.1755-148X.2008.00505.x。PMID 19067971。S2CID 24698373 。
- ^ 「Entrez Gene: ミエリン塩基性タンパク質」。
- ^ Sjölin K, Kultima K, Larsson A, Freyhult E, Zjukovskaja C, Alkass K, Burman J (2022年6月). 「ヒト脳における臨床的に重要な5つの神経膠細胞タンパク質の分布」. Molecular Brain . 15 (1): 52. doi : 10.1186/s13041-022-00935-6 . PMC 9241296. PMID 35765081 .
- ^ Anderson TR、Slotkin TA （1975年8月）。「副腎髄質の成熟--IV.モルヒネの効果」。生化学薬理学。24 （16）：1469–1474。doi ：10.1016/0006-2952（75）90020-9。PMID 7 。
- ^ Harauz G、Ishiyama N、Hill CM、Bates IR、Libich DS、Farès C (2004 年 5 月)。「ミエリン塩基性タンパク質 - 本質的に非構造化タンパク質の多様な構造状態とミエリンアセンブリおよび多発性硬化症におけるその役割」。Micron。35 ( 7 ) : 503–542。doi :10.1016/s0968-4328(04)00096-4。PMID 15219899 。
- ^ Moroi K, Sato T (1975年8月). 「肝臓ミクロソームアミダーゼエステラーゼによるプロカインとイソカルボキサジドのin vitro代謝の比較」生化学薬理学. 24 (16): 1517–1521. doi :10.1016/0006-2952(75)90029-5. PMID 8.
- ^ Marniemi J、Parkki MG（1975年9月）。「ラット肝臓におけるグルタチオンS-エポキシドトランスフェラーゼの放射化学分析とフェノバルビタールによるその増強」。生化学薬理学。24 （17）：1569–1572。doi ： 10.1016 /0006-2952（75）90080-5。PMID 9 。
- ^ Bates IR、Feix JB、Boggs JM、 Harauz G (2004 年 2 月)。「ミエリン塩基性タンパク質の免疫 優性エピトープは両親媒性アルファヘリックスである」。The Journal of Biological Chemistry。279 ( 7): 5757–5764。doi : 10.1074/ jbc.m311504200。PMID 14630913。
- ^ ab Boggs JM (2006 年 9 月). 「ミエリン塩基性タンパク質: 多機能タンパク質」.細胞および分子生命科学. 63 (17): 1945–1961. doi :10.1007/s00018-006-6094-7. PMC 11136439. PMID 16794783. S2CID 1076002 .
- ^ Zand R、Li MX、Jin X 、 Lubman D (1998 年 2 月)。「キャピラリー電気泳動質量分析法によるウシミエリン塩基性タンパク質の電荷異性体における翻訳後修飾部位の決定」。生化学。37 ( 8 ): 2441–2449。doi :10.1021/bi972347t。PMID 9485392。
- ^ Berger T、Rubner P、Schautzer F、Egg R、Ulmer H、Mayringer I、他 (2003 年 7 月)。「最初の脱髄イベント後の臨床的に明確な多発性硬化症の予測因子としての抗ミエリン抗体」。The New England Journal of Medicine。349 ( 2): 139–145。doi : 10.1056 /NEJMoa022328。PMID 12853586。
- ^ Pfister HW、Einhäupl KM、Wick M、 Fateh -Moghadam A、Huber M、Schielke E、他 (1989 年 7 月)。「HIV 感染患者の脳脊髄液中のミエリン塩基性タンパク質」。Journal of Neurology。236 ( 5): 288–291。doi : 10.1007 /bf00314458。PMID 2474637。S2CID 12178626 。
- ^ Tejada-Simon MV、Zang YC、Hong J、Rivera VM、Zhang JZ (2003 年 2 月)。「多発性硬化症におけるミエリン塩基性タンパク質とヒトヘルペスウイルス 6 との交差反応性」。Annals of Neurology。53 ( 2 ) : 189–197。doi :10.1002/ana.10425。PMID 12557285。S2CID 43317994 。
- ^ Namer IJ、Steibel J、Poulet P、Armspach JP、Mohr M、Mauss Y、Chambron J (1993 年 2 月)。「MBP 特異的 T 細胞誘発実験的アレルギー性脳脊髄炎における血液脳関門の破壊。定量的生体内 MRI 研究」。Brain . 116 ( Pt 1) (1): 147–159。doi : 10.1093 /brain/116.1.147。PMID 7680933。
- ^ Roy A 、 Hooper DC (2007 年 8 月)。 「致死性の銀毛コウモリ狂犬病ウイルス感染は、血液脳関門を開くことで予防できる」。Journal of Virology。81 ( 15): 7993–7998。doi :10.1128/ JVI.00710-07。PMC 1951307。PMID 17507463。
- ^ Wood DD、Vella GJ、 Moscarello MA (1984 年 10 月)。「ヒトミエリン塩基性タンパク質とリポフィリンの相互作用」。神経化学研究。9 ( 10): 1523–1531。doi : 10.1007/BF00964678。PMID 6083474。S2CID 9751765。
- ^ Edwards AM、Ross NW、Ulmer JB、Braun PE (1989年1月)。「ミエリン塩基性タンパク質とプロテオリピドタンパク質の相互作用」。Journal of Neuroscience Research。22 ( 1 ): 97–102。doi : 10.1002 /jnr.490220113。PMID 2467009。S2CID 33666906。
- ^ Harauz G、Ishiyama N 、Hill CM 、 Bates IR、Libich DS、Farès C (2004)。「ミエリン塩基性タンパク質 - 本質的に非構造化タンパク質の多様な構造状態とミエリンアセンブリおよび多発性硬化症におけるその役割」。Micron。35 ( 7): 503–542。doi :10.1016/ j.micron.2004.04.005。PMID 15219899 。
さらに読む
- Boylan KB、Ayres TM、Popko B、Takahashi N、Hood LE、Prusiner SB (1990 年 1 月)。「ヒトミエリン塩基性タンパク質遺伝子の 5' に位置する反復 DNA (TGGA)n: 長さの多型を示す新しい形態のオリゴヌクレオチド反復配列」。Genomics . 6 ( 1): 16–22. doi :10.1016/0888-7543(90)90443-X. PMID 1689270。
- 岸本 明、西山 健、中西 秀、浦辻 勇、野村 秀、竹山 勇、西塚 勇 (1985 年 10 月)。「タンパク質キナーゼ C およびアデノシン 3':5'-一リン酸依存性タンパク質キナーゼによるミエリン塩基性タンパク質のリン酸化に関する研究」。The Journal of Biological Chemistry。260 ( 23): 12492–12499。doi : 10.1016 /S0021-9258(17) 38898-1。PMID 2413024。
- Saxe DF、Takahashi N、Hood L、Simon MI (1985)。「in situ ハイブリダイゼーションによるヒトミエリン塩基性タンパク質遺伝子 (MBP) の領域 18q22----qter への局在」。細胞遺伝学と細胞遺伝学。39 (4): 246–249。doi :10.1159/000132152。PMID 2414074 。
- Kamholz J、de Ferra F、Puckett C、Lazzarini R (1986 年 7 月)。「cDNA クローニングによるヒトミエリン塩基性タンパク質の 3 種類の形態の同定」。米国科学 アカデミー紀要。83 (13): 4962–4966。Bibcode : 1986PNAS ... 83.4962K。doi : 10.1073/ pnas.83.13.4962。PMC 323864。PMID 2425357。
- Scoble HA、Whitaker JN、Biemann K (1986 年 8 月)。「高速原子衝撃質量分析法によるヒトミエリン塩基性タンパク質ペプチド 1-44 および 90-170 の一次配列の分析」。Journal of Neurochemistry。47 ( 2 ): 614–616。doi : 10.1111 /j.1471-4159.1986.tb04544.x。PMID 2426402。S2CID 22531833 。
- Roth HJ、Kronquist K、 Pretorius PJ、Crandall BF、Campagnoni AT (1986)。「新規ヒト 17.3K ミエリン塩基性タンパク質 (MBP) 変異体をコードする cDNA の単離と特性評価」。Journal of Neuroscience Research。16 ( 1) : 227–238。doi :10.1002/jnr.490160120。PMID 2427738。S2CID 38277667。
- Popko B、Puckett C、Lai E、Shine HD、Readhead C、Takahashi N、他 (1987 年 2 月)。「ミエリン欠損マウス: ミエリン塩基性タンパク質の発現とミエリンレベルの異なるマウスの作製」。Cell . 48 ( 4): 713–721. doi :10.1016/0092-8674(87)90249-2. PMID 2434243. S2CID 25224473.
- Kamholz J、Spielman R、Gogolin K、Modi W、O'Brien S 、 Lazzarini R (1987 年 4 月)。 「ヒトミエリン塩基性タンパク質遺伝子: 染色体局在と RFLP 分析」。American Journal of Human Genetics。40 ( 4): 365–373。PMC 1684086。PMID 2437795 。
- Roth HJ、Kronquist KE、Kerlero de Rosbo N、Crandall BF、Campagnoni AT (1987)。「cDNA クローニングによる、発達中のヒト脊髄における 4 つのミエリン塩基性タンパク質変異体の発現の証拠」。Journal of Neuroscience Research。17 ( 4 ): 321–328。doi :10.1002/jnr.490170402。PMID 2442403。S2CID 37138877 。
- Shoji S, Ohnishi J, Funakoshi T, Fukunaga K, Miyamoto E, Ueki H, Kubota Y (1987 年 11 月)。「ラット脳由来の Ca2+-カルモジュリン依存性タンパク質キナーゼでリン酸化されたウシ脳ミエリン塩基性タンパク質のリン酸化部位」。Journal of Biochemistry。102 ( 5): 1113–1120。doi : 10.1093 /oxfordjournals.jbchem.a122149。PMID 2449425 。
- Wood DD、 Moscarello MA (1989 年 3 月)。「シトルリン含有ミエリン塩基性タンパク質の単離、特性評価、脂質凝集特性」。The Journal of Biological Chemistry。264 ( 9): 5121–5127。doi : 10.1016/ S0021-9258 (18)83707-3。PMID 2466844。
- Edwards AM、Ross NW、Ulmer JB、Braun PE (1989 年 1 月)。「ミエリン塩基性タンパク質とプロテオリピドタンパク質の相互作用」。Journal of Neuroscience Research。22 ( 1): 97–102。doi : 10.1002 /jnr.490220113。PMID 2467009。S2CID 33666906 。
- Streicher R、 Stoffel W (1989年5 月)。「ヒトミエリン塩基性タンパク質遺伝子の構成。マウス遺伝子との比較」。生物化学 Hoppe-Seyler。370 ( 5): 503–510。doi :10.1515/bchm3.1989.370.1.503。PMID 2472816 。
- Lennon VA、Wilks AV、Carnegie PR (1970 年 11 月)。「ヒトミエリンの基本タンパク質から得られる主要な脳炎誘発性ペプチドの免疫学的特性」。Journal of Immunology。105 ( 5 ): 1223–1230。doi : 10.4049 /jimmunol.105.5.1223。PMID 4099924。S2CID 26451118 。
- Carnegie PR (1971年6 月)。 「ヒトミエリン由来の脳炎誘発 性塩基性タンパク質のアミノ酸配列」。The Biochemical Journal。123 ( 1): 57–67。doi :10.1042/bj1230057。PMC 1176899。PMID 4108501。
- Baldwin GS、 Carnegie PR (1971 年 2 月)。「ヒトミエリン由来の実験的アレルギー性脳脊髄炎タンパク質におけるアルギニンの特異的酵素メチル化」。Science . 171 ( 3971): 579–581。Bibcode : 1971Sci ...171..579B。doi : 10.1126 /science.171.3971.579。PMID 4924231。S2CID 36959912。
- Baldwin GS、Carnegie PR (1971 年 6 月)。「ミエリンの脳炎 誘発性基本タンパク質からのメチル化アルギニンの単離と部分的特性評価」。生化学ジャーナル。123 (1): 69–74。doi : 10.1042 /bj1230069。PMC 1176900。PMID 5128665。
- Wood DD、Vella GJ、 Moscarello MA (1984 年 10 月)。 「ヒトミエリン塩基性タンパク質とリポフィリンの相互作用」。神経化学研究。9 (10): 1523–1531。doi :10.1007/BF00964678。PMID 6083474。S2CID 9751765。
- Gibson BW、Gilliom RD、Whitaker JN 、 Biemann K (1984 年 4 月)。「質量分析法によるヒトミエリン塩基性タンパク質ペプチド 45-89 のアミノ酸配列の決定」。The Journal of Biological Chemistry。259 ( 8): 5028–5031。doi : 10.1016 /S0021-9258(17)42950-4。PMID 6201481。
- Pribyl TM、Campagnoni CW、Kampf K、Kashima T、Handley VW、McMahon J、Campagnoni AT (1993 年 11 月)。「ヒトミエリン塩基性タンパク質遺伝子は 179 キロベースの転写単位に含まれる: 免疫系および中枢神経系での発現」。米国科学アカデミー紀要。90 ( 22): 10695–10699。Bibcode : 1993PNAS ... 9010695P。doi : 10.1073 / pnas.90.22.10695。PMC 47844。PMID 7504278。
- Shanshiashvili L, Mikeladze D (2003). 「ミエリン塩基性タンパク質のいくつかの側面」J. Biol. Phys. Chem . 3 (3): 96–9. doi :10.4024/18SH03R.jbpc.03.03.
