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ミオシン軽鎖は、ミオシンの軽鎖（小さなポリペプチドサブユニット）である。[1]ミオシン軽鎖は、イギリスのケンブリッジ大学の大学院生だった中国の生化学者曹天琴（Tien-chin Tsao）によって発見された。[2]
構造と機能
ミオシン軽鎖クラス
構造的には、ミオシン軽鎖は、Ca 2+結合タンパク質の大きなファミリーである EF ハンド ファミリーに属します。MLC には、2 つの Ca 2+結合 EF ハンド モチーフが含まれています。MLC アイソフォームは、力の伝達とクロスブリッジの速度 論のCa 2+を調節します。
ミオシン軽鎖 (MLC) は、大きく分けて 2 つのグループに分類できます。
- 必須またはアルカリMLC（MLC1またはELC）、
- 規制 MLC (MLC2 または RLC)。
必須 MLC と調節性 MLC の分子量はそれぞれ 22 kDa と 19 kDa です。構造的には、MLC2 には MLC1 にはないセリン残基が含まれています。このアミノ酸の存在により、Ca 2+を介したリン酸化メカニズムによって構造変化 (圧縮型から伸長型へ) を調節できます。MLC1 は MLC2 とは対照的に、アクチンに結合できる N 末端配列を持ち、力の生成に寄与します。
MLC は、ミオシン重鎖 (MHC) とは構造的にも機能的にも異なります。しかし、MLC と MHC のネック領域との結合は、機能的なモータータンパク質であるミオシンを形成する高分子複合体の組み立てに必要です。MLC と MHC 分子の α ヘリカルネック領域との相互作用により、複合体が安定化します。
哺乳類の遺伝子
現在までに、哺乳類のMLCをコードする8つの遺伝子が記述されており、いくつかのアイソフォームも特徴付けられている。8つの遺伝子のうち4つはMLC1遺伝子であり、残りはMLC2遺伝子である。[3]
MLC1遺伝子:
- MYL1 （染色体2q24.11）；横紋筋に発現
- MYL3（染色体3p21.3）；横紋筋に発現
- MYL4（染色体17q21.32）；横紋筋に発現
- MYL6（染色体12q13.2）; 非筋および平滑筋で発現
MLC2遺伝子:
MLC機能に関連する他のタンパク質や酵素も報告されている。その中には、例えばMYL6B、 MYLIP、MYLK、MYLK2などがある。
MLCに関連する疾患
いくつかの疾患は、ミオシン軽鎖タンパク質をコードする遺伝子の変異と関連している。これらの疾患の大部分は、肥大型（HCM）または拡張型（DCM）心筋症や突然心臓死などの心筋症である。これらの疾患ではMYL2およびMYL3の変異が報告されている。[4]
2012年に発表されたある研究では、弁膜症の患者3人の心臓にある弁膜ミオシン「LC1」が、DCMPおよびHCMPの初期段階にある人の弁膜ミオシンと似た構造をしていることがわかった。研究者らは、これらの弁膜ミオシンの構造の歪みは、心臓の機能を改善しようとする身体の適応変化によるものだと仮説を立てた。[5]
生物学的医薬品としてのMLCK
ミオシン軽鎖キナーゼ（MLCK）阻害剤は、比較的速く細胞膜を通過できる数少ないペプチドの1つです。ストレスの多い状況では、人体のMLCKは微小血管の透過性を高めます。MLCKは内皮ミオシンをリン酸化して細胞収縮を引き起こすと考えられています。この反応は、互いに隣接する分離した細胞が再び接続を確立するのを防ぎ、細胞間の隙間を維持するのに役立ちます。細胞からの抵抗をほとんど受けずに細胞膜を通過する強力な能力と、単一の標的基質に対する特異性により、MLCK阻害剤は新しい抗浮腫薬に発展する可能性があります。[6]
MLCと非ミオシンタンパク質との相互作用
MYL9、 MYL12a、およびMYL12b（MYL9/12）は、気道の炎症の発症において CD69との新しい機能的相互作用パートナーとして説明されています
活性化T細胞を炎症組織に動員する新しいメカニズムが提案されており、「CD69/Myl9/12システム」として知られている。提案されたメカニズムは、「炎症血管内にMyl9/12を含む網状構造が形成され、これが炎症組織へのCD69発現白血球動員のプラットフォームとして重要な役割を果たす。リンパ節で活性化されたT細胞は増殖し、CD69発現をダウンレギュレーションし、その後リンパ節を離れ、S1PR1依存的に炎症部位に移動する」と述べている[7] 。
CD69/Myl9/12システムの作用機序は気道炎症プロセスの調節に関連しており、一般的に慢性炎症性疾患の新たな治療標的となる可能性がある。[8]
参照
参考文献
- ^ 米国国立医学図書館医学件名表(MeSH)のミオシン+軽鎖
- ^ Zhang Y (2010年6月). 「Tianqin Cao教授（Tien-chin Tsao）を偲んで」. Protein & Cell . 1 (6): 507–9. doi :10.1007/s13238-010-0074-2. PMC 4875321. PMID 21246905 .
- ^ England J、Loughna S (2013 年4月)。 「心臓の形態形成におけるミオシンの重役割と軽役割」。細胞および分子生命科学 。70 ( 7): 1221–39。doi : 10.1007 /s00018-012-1131-1。PMC 3602621。PMID 22955375。
- ^ Huang W、Szczesna - Cordary D (2015年12月)。「ミオシン軽鎖変異に関連する心筋症表現型の分子メカニズム」。Journal of Muscle Research and Cell Motility。36 ( 6): 433–45。doi : 10.1007 / s10974-015-9423-3。PMC 4764388。PMID 26385864。
- ^ 「データベースログイン | ハンターカレッジ図書館」(PDF) . doi :10.1134/S0006350912020194. S2CID 13591327 . 2020年4月29日閲覧。
{{cite journal}}:ジャーナルを引用するには|journal=(ヘルプ)が必要です - ^ Lukas, TJ; Mirzoeva, S.; Slomczynska, U.; Watterson, DM (1999 年 3 月 11 日)。「機能ゲノム知識に基づくコンビナトリアルペプチド化学を用いた新しいクラスのタンパク質キナーゼ阻害剤の特定」。Journal of Medicinal Chemistry。42 ( 5): 910–919。doi : 10.1021 /jm980573a。ISSN 0022-2623。PMID 10072688 。
- ^ 林崎K、木村MY、常世田K、細川H、篠田K、平原K、市川T、小野寺A、花澤A、岩村C、角田J、村本K、本橋S、Tumes DJ、飯沼T、山本H、池原Y、岡本 Y、中山 T (2016 年 9 月)。 「ミオシン軽鎖 9 および 12 は、気道の炎症を調節する CD69 の機能的リガンドです。」科学免疫学。1 (3):eaaf9154。土井：10.1126/sciimmunol.aaf9154。PMID 28783682。S2CID 27796297 。
- ^ Kimura MY, Hayashizaki K, Tokoyoda K, Takamura S, Motohashi S, Nakayama T (2017年7月). 「アレルギー性炎症反応におけるCD69の重要な役割：気道炎症の病因におけるCD69-Myl9システム」.免疫学レビュー. 278 (1): 87–100. doi :10.1111/imr.12559. PMID 28658550. S2CID 4327394.