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| エイリアス | PER3、GIG13、FASPS3、周期概日時計3、周期概日調節因子3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 外部ID | オミム：603427; MGI : 1277134;ホモロジーン: 7886;ジーンカード：PER3; OMA :PER3 - オルソログ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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PER3遺伝子は、 ヒトの周期概日リズムタンパク質ホモログ3タンパク質をコードします。 [5] PER3はPER1遺伝子とPER2遺伝子のパラログです。これは、ヒトの睡眠相後退症候群に関連する概日リズム遺伝子です。[6]
歴史
Per3遺伝子は2つの研究グループ（神戸大学医学部とハーバード大学医学部）によって独立してクローン化され、両研究グループは1998年6月にその発見を発表しました。 [7] [8]哺乳類のPer3はPer2と相同なcDNA配列を探索することで発見されました。マウスPERIOD3タンパク質（mPER3）のアミノ酸配列は他の2つのPERタンパク質と37～56%類似しています。[8] [7]
関数
この遺伝子は Period 遺伝子ファミリーのメンバーです。哺乳類の脳の主要な概日リズムのペースメーカーである視交叉上核(SCN) で概日リズムパターンで発現します。このファミリーの遺伝子は、運動活動、代謝、行動の概日リズムの要素をコード化します。SCN での概日リズムの発現は一定の暗闇でも継続し、明暗サイクルの変化は SCN での遺伝子発現の比例的な変化を引き起こします。[9] PER1 と PER2 は SCN のマスター概日時計の分子計時と光応答に必要ですが、PER3 の具体的な機能に関するデータはほとんどありません。PER3 は特定の組織での内因性の計時に重要であることがわかっており、内因性周期の組織特異的な変化は Per3 ダブルノックアウト (-/-) マウスの概日時計の内部的なずれをもたらします。[10] PER3はPER1とPER2に対して安定化効果を有する可能性があり、この安定化効果はPER3-P415A/H417R多型では低下する可能性がある。[11]
時間生物学における役割
mPer3のRNAレベルはSCNと眼の両方で概日リズムで変動し、肝臓、骨格筋、精巣などの末梢組織でも変動する。[ 8 ] mRNAが光に反応して誘導されるPer1とPer2とは異なり、SCNのPer3 mRNAは光に反応しない。これは、Per3がPer1やPer2とは異なる方法で制御されている可能性があることを示唆している。[8]
mPER3タンパク質には、mPER1やmPER2と同様のPASドメインが含まれています。おそらく、mPER3はこのドメインを使用して他のタンパク質と結合します。 [8]しかし、PER1/2は細胞内概日時計に関与する転写翻訳フィードバックループで重要であることが示されている一方で、mPER3はmPER1やmPER2と機能的に重複していないように見えるため、このループにおけるPER3の影響はまだ完全には解明されていません。[12] mPer3はコアクロックループのメンバーではない可能性があります。[12]
動物実験
Per3 遺伝子はPER1 および PER2 遺伝子のパラログですが、動物の研究では一般的に概日リズムに大きく寄与しないことが示されています。機能的な Per3-/- 動物は自由走行周期にわずかな変化しか見られません。[12]また、光パルスに対する反応も大きく変わりません。[13] Per1-/- および Per2-/- 動物は自由走行周期に大きな変化が見られますが、Per1 または Per2 に加えて Per3 をノックアウトしても自由走行リズムにはほとんど影響がありません。[12]さらに、Per1-/-Per2-/- マウスは完全に無周期であり、この 2 つの遺伝子は Per3 よりも生物時計にとってはるかに重要であることを示しています。[12]
Per3ノックアウトマウスは運動活動の周期がわずかに短く（0.5時間[13]）、光に対する感受性が低く、明暗周期の変化に同調するのが遅くなります。PER3は光に対する行動活動の抑制に関与している可能性がありますが、mPer3の発現は概日リズムには必要ではありません。[14] [15]
臨床的意義
エクソン18の54bp繰り返し配列におけるPER3「長さ」多型（GenBankアクセッション番号AB047686）は、推定リン酸化ドメインをコードする領域における18アミノ酸の挿入または欠失による構造多型である。この多型は、昼行性嗜好性および睡眠相後退症候群と関連している。より長い対立遺伝子多型は「朝型」と関連し、短い対立遺伝子は「夜型」と関連している。短い対立遺伝子は、睡眠相後退症候群とも関連している。[6]長さ多型は脂肪生成を阻害することも示されており、Per3ノックアウトマウスは野生型と比較して脂肪組織が増加し、筋肉組織が減少することが示された。さらに、長さ多型の存在は、非糖尿病対照患者と比較して、2型糖尿病（T2DM）患者と関連していることも示されている。[16] PER3-P415A/H417R多型は、ヒトの家族性睡眠相前進症候群や季節性情動障害と関連していることが報告されているが、マウスに導入すると睡眠相の遅延を引き起こす。[11]
遺伝子
オルソログ
以下は他の種におけるPER3遺伝子のいくつかの相同遺伝子のリストである: [17]
- PER3 ( P. troglodytes )
- PER3 ( M. ムラッタ)
- PER3 (カンジダ・ループス)
- PER3 (ホモサピエンス)
- PER3 ( B. タウラス)
- Per3 ( M. musculus )
- Per3 ( R. norvegicus )
- PER3 ( G. ガルス)
- per3 (ツツジ トロピカリス)
- per3 ( D. rerio )
パラログ
- PER1
- PER2
遺伝子の位置
ヒトPER3遺伝子は1番染色体の次の位置に位置する：[18]
- 開始: 7,784,320 bp
- 終了: 7,845,181 bp
- 長さ: 60,862塩基
- エクソン: 25
PER3 には 19 個の転写産物 (スプライス バリアント) があります。
タンパク質構造
PER3タンパク質は以下のような特徴を持つことが同定されている: [19]
- サイズ: 1201アミノ酸
- 分子量: 131888 Da
- 四次構造: ホモ二量体
翻訳後修飾
Per3遺伝子の転写後修飾として知られているものには次のようなものがある: [19]
- CSNK1E によるリン酸化は弱く、PER1 との結合と核への移行を必要とするようです。
- ユビキチン化された。
- PhosphoSitePlus の修飾サイト
- neXtProt の修正サイト
参考文献
- ^ abc GRCh38: Ensembl リリース 89: ENSG00000049246 – Ensembl、2017 年 5 月
- ^ abc GRCm38: Ensembl リリース 89: ENSMUSG00000028957 – 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。
- ^ Shearman LP、Zylka MJ、Weaver DR、 Kolakowski LF、Reppert SM (1997 年 12 月)。「2 つの周期相同遺伝子: 視交叉上核における概日リズム発現と光調節」。ニューロン。19 ( 6 ) : 1261–9。doi : 10.1016/S0896-6273(00) 80417-1。PMID 9427249。S2CID 10059149 。
- ^ ab Archer SN、Robilliard DL、Skene DJ、Smits M、Williams A、Arendt J、von Schantz M (2003 年 6 月)。「概日時計遺伝子 Per3 の長さ多型は、睡眠相後退症候群および極端な昼行性嗜好に関連している」。睡眠。26 ( 4 ) : 413–5。doi : 10.1093/sleep/26.4.413。PMID 12841365。
- ^ ab 匠 T、田口 K、三宅 S、榊田 Y、高島 N、松原 C、前林 Y、奥村 K、竹木田 S、山本 S、八木田 K、ヤン L、ヤング MW、岡村 H (1998 年 8 月)。 「マウスSCNおよびOVLTにおける光非依存性振動遺伝子mPer3」。EMBO ジャーナル。17 (16): 4753–9。土井：10.1093/emboj/17.16.4753。PMC 1170804。PMID 9707434。
- ^ abcde Zylka MJ、Shearman LP、Weaver DR、Reppert SM（1998年6月）。「哺乳類の3つの周期相同遺伝子：視交叉上概日時計における異なる光応答と脳外の振動転写産物」。ニューロン。20（6 ） ：1103–10。doi ：10.1016/S0896-6273（00） 80492-4。PMID 9655499。S2CID 14797914 。
- ^ 「Entrez Gene: PER3 ピリオドホモログ 3 (ヒト)」.
- ^ Pendergast JS、Niswender KD、 Yamazaki S (2012)。 「概日リズムにおけるPeriod3の組織特異的機能」。PLOS ONE。7 (1):e30254。Bibcode : 2012PLoSO ... 730254P。doi : 10.1371 / journal.pone.0030254。PMC 3256228。PMID 22253927。
- ^ ab Zhang L, Hirano A, Hsu PK, Jones CR, Sakai N, Okuro M, McMahon T, Yamazaki M, Xu Y, Saigoh N, Saigoh K, Lin ST, Kaasik K, Nishino S, Ptáček LJ, Fu YH (2016年3月). 「PERIOD3変異体は概日リズム表現型を引き起こし、季節的な気分特性と関連している」。米国 科学アカデミー紀要。113 (11): E1536–44。Bibcode : 2016PNAS..113E1536Z。doi : 10.1073 / pnas.1600039113。PMC 4801303。PMID 26903630。
- ^ abcde Bae K、Jin X、Maywood ES、Hastings MH、Reppert SM、Weaver DR (2001 年 5 月)。「SCN 概日時計における mPer1、mPer2、mPer3 の異なる機能」。Neuron。30 ( 2 ) : 525–36。doi : 10.1016/S0896-6273 ( 01) 00302-6。PMID 11395012。S2CID 219582 。
- ^ ab Shearman LP、Jin X、Lee C、Reppert SM、Weaver DR (2000 年 9 月)。「mPer3 遺伝子の標的破壊: 概日時計機能に対する微妙な影響」。 分子細胞生物学。20 (17): 6269–75。doi :10.1128 / MCB.20.17.6269-6275.2000。PMC 86101。PMID 10938103。
- ^ van der Veen DR、Archer SN（2010 年2月） 。 「 PER3欠損マウスにおける光依存性行動表現型」（PDF）。Journal of Biological Rhythms。25（1）：3–8。doi ： 10.1177 /0748730409356680。PMID 20075295。S2CID 770136。
- ^ Pereira DS、van der Veen DR、Gonçalves BS、Tufik S、von Schantz M、Archer SN、Pedrazzoli M (2014)。「per3ノックアウトマウスの概日リズムにおける異なる光周期の影響」。BioMed Research International。2014 ：170795。doi ： 10.1155 / 2014 / 170795。PMC 4042019。PMID 24982860。
- ^ Karthikeyan R、Marimuthu G、Sooriyakumar M、BaHammam AS、Spence DW、Pandi-Perumal SR、Brown GM、Cardinali DP (2014 年 6 月)。「2 型糖尿病患者における Per3 遺伝子長多型」。ホルモン分子生物学および臨床研究。18 (3): 145–9。doi :10.1515/ hmbci -2013-0049。hdl : 11336 / 15739。PMID 25390010。S2CID 36626446。
- ^ "PER3". Homologene . NCBI. 2017年. 2017年4月12日閲覧。
- ^ 「PER3」。Entrez Gene。NCBI。2017年。2017年4月12日閲覧。
- ^ ab "Per3 Gene". GeneCards . ワイツマン科学研究所. 2017年4月12日閲覧。
外部リンク
- 米国国立医学図書館の医学主題標目表(MeSH)における PER3+タンパク質、+ヒト
この記事には、パブリック ドメインである米国国立医学図書館のテキストが組み込まれています。