プロフィリン

プロフィリンは、アクチン細胞骨格の動的なターンオーバーと再構築に関与するアクチン結合タンパク質です。^{[ 1 ]}ほとんどの真核生物 に存在します。プロフィリンは、細胞運動や細胞形態変化に不可欠なプロセスである、空間的および時間的に制御されたアクチンミクロフィラメントの成長に重要です。このアクチン細胞骨格の再構築は、器官発生、創傷治癒、免疫系細胞による感染性侵入者の追跡などのプロセスに不可欠です。

プロフィリンは、様々なタンパク質中のアミノ酸プロリンに富む配列にも結合します。細胞内のプロフィリンのほとんどはアクチンに結合していますが、プロフィリンには50種類以上の異なる結合パートナーが存在します。これらの多くはアクチン調節に関連していますが、プロフィリンはmRNAスプライシングなどの核内活動にも関与しているようです。^{[ 2 ]}

プロフィリンは、白樺、イネ科植物、その他の花粉に含まれる主要なアレルゲン（IgEを介して）です。

プロフィリンは、分子量が約14～19 kDaのタンパク質です。酵母、昆虫、線虫では単一の遺伝子として存在し、植物を含む他の多くの生物では複数の遺伝子として存在します。哺乳類細胞では、4つのプロフィリンアイソフォームが発見されています。プロフィリンIはほとんどの組織で発現し、プロフィリンIIは脳と腎臓で優勢です。^{[ 3 ]}

アスガルド古細菌はプロフィリンを使用する。^{[ 4 ]}複数の真核珪藻種はプロフィリンを欠いている。^{[ 5 ]}

プロフィリンはトキソプラズマ・ゴンディによる宿主細胞への侵入に不可欠である。トキソプラズマ・プロフィリンはTLR5、11、12の特異的な病原体関連分子パターン（PAMP）である。^{[ 6 ]}

プロフィリンは、2つの方法でアクチンの成長を促進します。

• プロフィリンはモノマーアクチンに結合し、アクチン-アクチン接触部位を占有します。つまり、プロフィリンは重合可能なアクチンモノマーのプールからアクチンを隔離します。しかし、プロフィリンはアクチンに結合したADPをATPに交換する反応も触媒し、重合しにくいADP結合アクチンモノマーを重合しやすいATP結合アクチンモノマーに変換します。さらに、プロフィリンはADP結合アクチンモノマーよりもATP結合アクチンモノマーに対する親和性が高いです。したがって、アクチン、プロフィリン、ヌクレオチド（ADPとATP）の混合物中では、アクチンはある程度重合し、その程度は質量作用の法則によって推定できます。
• プロフィリン-アクチン複合体は、プロリンに富むFH1ドメインを持つフォルミン、ウィスコット・アルドリッチ症候群タンパク質、血管拡張刺激性リン酸化タンパク質などのタンパク質によって、成長中のアクチンポリマーに供給される。この刺激によるアクチン重合は、非補助重合よりもはるかに速い。プロフィリンは、アクチンモノマーをプロリンに富むタンパク質にリクルートするため、この重合様式に不可欠である。

プロフィリンは、膜リン脂質（ホスファチジルイノシトール（4,5）-ビスリン酸およびイノシトール三リン酸）のいくつかのバリアントと結合します。この相互作用の機能は、プロフィリンを「不活性」な形態で隔離することであり、そこから酵素ホスホリパーゼCの作用によって放出されます。

プロフィリンはPI(3,4)P2_を負に制御し、ラメリポディアの細胞の先端への移動を制限する。 ^{[ 7 ]}

プロフィリンは最も豊富なアクチンモノマー結合タンパク質の一つであるが、CAPや（哺乳類では）チモシンβ4などのタンパク質はプロフィリンと機能的に重複する部分がある。一方、ADF/コフィリンはプロフィリンの作用を阻害する性質をいくつか持っている。

プロフィリンは、1970年代初頭にウノ・リンドバーグとその同僚の研究室でラース・カールソンによって、最初のアクチンモノマー結合タンパク質として初めて記述されました。^{[ 8 ]} これは、筋肉だけでなく非筋肉細胞にも、一部は重合していない形ではあるものの、高濃度のアクチンが含まれているという認識に基づいています。当時、プロフィリンはアクチンモノマーを隔離し（プロフィラメント状のまま保持し）、シグナルに応じて放出することで、アクチンポリマーの急速な成長を可能にすると考えられていました。

プロフィリンアレルギーは、イネ科花粉（花粉症）に対する呼吸器アレルギーと有意に関連しています。人が最初にイネ科または樹木の花粉を吸入してプロフィリンにアレルギーになった後、プロフィリンを含む食品に対するアレルギーと花粉食物症候群の発症が起こります^{[ 9 ]： 3}ヨーロッパ全体で花粉アレルギーの人がプロフィリンアレルギーになる頻度は大きく異なります。1997年の時点で、スウェーデンのシラカバ花粉アレルギーの人の約5％からスペインのMercurialis annuaアレルギーの人の51％までがプロフィリンアレルギーでした。^{[ 9 ]} プロフィリンは、メロン、オレンジ、大豆などの特定の食品植物の主要なアレルゲンであるため、メロン、柑橘類、トマト、バナナに対するアレルギーは、プロフィリン過敏症の臨床マーカーです。^{[ 9 ]} 2018年の時点では、プロフィリンアレルギーを治療するための「確固たる治療法」は存在しなかった。^{[ 9 ]}

2018年時点で、アレルゲンとして特定されたプロフィリンファミリーのメンバーのリストには以下が含まれていました。^{[ 9 ]}

• マタタビvar.デリシオサ（キウイフルーツ）
• アンブロシア・アルテミシイフォリア（短ブタクサ）
• パイナップル（ Ananas comosus）
• セロリ（ Apium graveolens）
• ピーナッツ（ Arachis hypogaea）
• ヨモギ（ Artemisia vulgaris）
• ヨーロッパシラカバ（Betula verrucosa ）とシラカバ（Betula pendula ）
• トウガラシ（ピーマン）
• アカザ（ヒユ）
• オレンジ（ Citrus sinensis）
• セイヨウハシバミ（Corylus avellana）
• キュウリ（マスクメロン）
• ニンジン（学名： Daucus carota）
• ダイズ（ Glycine max）
• ヒマワリ（ Helianthus annuus）
• ヘベア・ブラジリエンシス（パラゴムノキ［ラテックス］）
• リンゴ（ Malus domestica）
• オリーブ（ Olea europaea）
• Phleum pratense (チモシーグラス)
• フェニックス・ダクティリフェラ（ナツメヤシ）
• モモ（ Prunus persica）
• セイヨウナシ（ Pyrus communis）
• サルソラ・カリ（ロシアアザミ）
• シロガラシ（Sinapis alba ）
• Solanum lycopersicum（トマト）

• PFN1、PFN2、PFN3、PFN4、PFN5

• 米国国立医学図書館の医学主題見出し（MeSH）におけるプロフィリン