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| オトペトリン | |||||||||||
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 ゼブラフィッシュOtop1二量体構造の漫画モデルと棒モデルの上面図。[1] PDB : 6NF4 | |||||||||||
| 識別子 | |||||||||||
| シンボル | オトペトリン | ||||||||||
| パム | PF03189 | ||||||||||
| インタープロ | 著作権 | ||||||||||
| TCDB | 1.A.110 | ||||||||||
| OPMスーパーファミリー | 545 | ||||||||||
| OPMタンパク質 | 6o84 | ||||||||||
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オトペトリンファミリーは、前庭系における重要な役割に基づいて最初に特定されたタンパク質のグループであり、[2]その後、味覚受容体細胞を含むさまざまな組織で発現するプロトン選択性イオンチャネルを形成することが示されました。 [3]これらは、内耳の耳石の形成における役割に関連して、耳を意味するギリシャ語の「o̱tós」と岩を意味する「pétrā」にちなんで名付けられました。
オトペトリン-1 (OTOP1) の構造は、12 の膜貫通ドメインと、3 つの保存されたサブドメイン (OD-1 から OD-III) を含むと予測されていました。[ 4 ]最近、OTOP1とOTOP3の構造がCryoEMによって解明され、タンパク質が二量体として組み立てられることが示されました。[1] [5]最初の 6 つの膜貫通ドメイン (N 末端ドメイン) と次の 6 つの膜貫通ドメイン (C 末端) は構造的に類似しており、組み立てられたチャネルは擬似四量体化学量論を採用します。解明された構造ではイオンの透過経路は明らかではありませんが、中央の空洞は脂質で満たされていることが示されています。分子動力学シミュレーションでは、プロトンが N 末端ドメイン、C 末端ドメイン、または 2 つのドメインのインターフェイスを介してチャネルを透過する可能性があることが示されています。[1]
オトペトリンは当初、細胞外ATPに反応してカルシウム 恒常性とカルシウム流入を調節すると考えられていたが[6]、その後、プロトン選択性イオンチャネルを形成することが示された。[3]
オトペトリン1（OTOP1）は、内耳の耳石の正常な形成に必要です。耳石は、内耳の感覚上皮を覆うゼラチン膜に埋め込まれた微細な生体鉱物粒子です。重力と加速度により、耳石は感覚毛細胞のステレオシリアを偏向させます。耳石は、空間の方向と加速度に関する情報の処理に必要です。[6] [7] [8]
OTOP1は2018年にマウスの酸味受容体の候補として特定され[3]、その後の研究で酸味受容体としての機能が確認されました。[9] [10]酸味受容体として機能しているにもかかわらず、OTOP1はマウスが酸味に反応して回避するために必須ではありません。
参考文献
- ^ abc Saotome K, Teng B, Tsui CCA, Lee WH, Tu YH, Kaplan JP, Sansom MSP, Liman ER, Ward AB (2019年6月). 「オトペトリンプロトンチャネルOtop1とOtop3の構造」. Nat Struct Mol Biol . 26 (6): 518–525. doi :10.1038/s41594-019-0235-9. PMC 6564688. PMID 31160780 .
- ^ Hurle B、Ignatova E、Massironi SM、Mashimo T、Rios X、Thalmann I、Thalmann R、Ornitz DM (2003 年 4 月)。「オトペトリン 1 の変異により、傾斜型/メルグルハドール型マウスの耳石無形成症を伴う非症候群性前庭障害」。Hum Mol Genet . 12 (7): 777–789. doi : 10.1093/hmg/ddg087 . PMID 12651873。
- ^ abc Tu YH、Cooper AJ、Teng B、Chang RB、Artiga DJ、Turner HN、Mulhall EM、Ye W、Smith AD、Liman ER (2018年3月)。「進化的に保存された遺伝子ファミリーはプロトン選択性イオンチャネルをエンコードします」。サイエンス。359 ( 6379 ) : 1047–1050。Bibcode : 2018Sci ...359.1047T。doi : 10.1126 /science.aao3264。PMC 5845439。PMID 29371428。
- ^ Hughes I、Binkley J、Hurle B、Green ED、Sidow A、Ornitz DM (2008 年 2 月)。「脊椎動物のオトペトリンと無脊椎動物のオトペトリン様ファミリーメンバーに保存されているドメインであるオトペトリン ドメインの特定」。BMC Evolutionary Biology。8 ( 1 ) : 41。Bibcode : 2008BMCEE...8...41H。doi : 10.1186 /1471-2148-8-41。PMC 2268672。PMID 18254951。
- ^ Chen Q, Zeng W, She J, Bai XC, Jiang Y (2019年4月). 「オトペトリンファミリープロトンチャネルの構造と機能の特徴」. eLife . 8 : e46710. doi : 10.7554/eLife.46710 . PMC 6483595. PMID 30973323 .
- ^ ab Hughes I, Saito M, Schlesinger PH, Ornitz DM (2007年7月). 「プリン作動性ヌクレオチドによるオトペトリン1の活性化が細胞内カルシウムを調節する」.米国科学アカデミー紀要. 104 (29): 12023–8. Bibcode :2007PNAS..10412023H. doi : 10.1073/pnas.0705182104 . PMC 1924595. PMID 17606897 .
- ^ Söllner C, Schwarz H, Geisler R, Nicolson T (2004 年 12 月). 「変異したオトペトリン 1 はゼブラフィッシュの耳石の生成と Starmaker の局在に影響を与える」. Development Genes and Evolution . 214 (12): 582–90. doi :10.1007/s00427-004-0440-2. PMID 15480759. S2CID 1581286.
- ^ Hughes I、Blasiole B、Huss D、Warchol ME、Rath NP、Hurle B、Ignatova E、Dickman JD、Thalmann R、Levenson R、Ornitz DM (2004 年 12 月)。「ゼブラフィッシュ Danio rerio の耳石形成には Otopetrin 1 が必要である」。Developmental Biology。276 ( 2 ) : 391–402。doi : 10.1016 /j.ydbio.2004.09.001。PMC 2522322。PMID 15581873。
- ^ Teng B、Wilson CE、Tu YH、Joshi NR 、 Kinnamon SC、Liman ER（2019年11月）。「酸味刺激に対する細胞および神経の反応にはプロトンチャネルOtop1が必要」。Current Biology。29 （21 ）：3647–3656。doi ：10.1016 / j.cub.2019.08.077。PMC 7299528。PMID 31543453。
- ^ Zhang J、Jin H、Zhang W、Ding C、O Keeffe S、Ye M 、 Zuker CS（2019年10 月）。「舌から脳への酸味の感知」。Cell。179 （ 2）：392–402。doi ：10.1016/j.cell.2019.08.031。PMID 31543264。
さらに読む
- Hurle B、Marques-Bonet T、Antonacci F、Hughes I、Ryan JF、Eichler EE、Ornitz DM、Green ED (2011 年 1 月)。「比較ゲノム解析によって明らかになった脊椎動物の Otopetrin 遺伝子ファミリーの系統特異的進化」。BMC Evolutionary Biology。11 ( 1 ) : 23。Bibcode : 2011BMCEE..11 ...23H。doi : 10.1186/ 1471-2148-11-23。PMC 3038909。PMID 21261979。
- Tu YH、Cooper AJ、Teng B、Chang RB、Artiga DJ、Turner HN、Mulhall EM、Ye W、Smith AD、Liman ER (2018 年 3 月)。「進化的に保存された遺伝子ファミリーがプロトン選択性イオンチャネルをエンコード」。Science。359 ( 6379 ) : 1047–1050。Bibcode : 2018Sci ...359.1047T。doi : 10.1126 /science.aao3264。PMC 5845439。PMID 29371428。