VDAC3

VDAC3
識別子
別名	VDAC3、HD-VDAC-3、電圧依存性アニオンチャネル3
外部ID	オミム: 610029 ; MGI : 106922 ;ホモロジーン: 36115 ;ジーンカード: VDAC3 ; OMA : VDAC3 - オルソログ
遺伝子の位置（ヒト） クリスチャン 染色体8（ヒト）[ 1 ] バンド 8p11.21 始める 42,391,624 bp [ 1 ] 終わり 42,405,937 bp [ 1 ]
遺伝子の位置（マウス） クリスチャン 染色体8（マウス）[ 2 ] バンド 8 A2 | 8 11.42 cM 始める 23,067,091 bp [ 2 ] 終わり 23,083,829 bp [ 2 ]
RNA発現パターン Bgee 人間 マウス（相同体） トップは ブロードマン地区23 精子 内皮細胞 膵管細胞 鼻咽頭上皮 腹直筋の骨格筋組織 舌本体 外側広筋 視床外側核群 コンパクト部 トップは 精子細胞 大腿四頭筋 精母細胞 太ももの筋肉 骨格筋組織 神経管 心臓 中脳 視床下部 心室帯 より多くの参照発現データ バイオGPS 該当なし
遺伝子オントロジー 分子機能 ポリン活性 ヌクレオチド結合 電位依存性アニオンチャネル活性 タンパク質結合 細胞成分 膜の不可欠な構成要素 ミトコンドリア外膜 細胞外エクソソーム 細孔複合体 核 膜 ミトコンドリア ミトコンドリア内膜 生物学的プロセス 繊毛形成の調節 アデニン輸送 イオン輸送 膜輸送 陰イオン膜輸送の調節 陰イオン膜輸送 行動的恐怖反応 化学シナプス伝達 ニューロン間シナプス伝達 学ぶ 輸送 無機アニオン輸送 出典：Amigo / QuickGO
オルソログ 種 人間 ねずみ アントレ 7419 22335 アンサンブル ENSG00000078668 ENSMUSG00000008892 UniProt Q9Y277 Q60931 RefSeq（mRNA） NM_001135694 NM_005662 NM_001198998 NM_011696 RefSeq（タンパク質） NP_001129166 NP_005653 NP_001185927 NP_035826 所在地（UCSC） Chr 8: 42.39 – 42.41 MB Chr 8: 23.07 – 23.08 MB PubMed検索 [ 3 ] [ 4 ]
ウィキデータ
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電圧依存性陰イオン選択性チャネルタンパク質3（VDAC3）は、ヒトでは第8染色体の VDAC3遺伝子によってコードされるタンパク質である。 ^{[ 5 ] [ 6 ]}この遺伝子によってコードされるタンパク質は電圧依存性陰イオンチャネルであり、他のVDACアイソフォームと高い構造相同性を共有している。^{[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]}それにもかかわらず、VDAC3は人工膜において孔形成能力が限られており^{[ 8 ]}、代わりに他のタンパク質と相互作用して、精子鞭毛形成や中心体形成などの生物学的機能を果たしている。^{[ 9 ] [ 10 ]} VDAC3の変異は、男性不妊症やパーキンソン病と関連付けられている。^{[ 11 ] [ 12 ]}

ヒトの 3 つの VDAC アイソフォームは、特に 3D 構造に関して高度に保存されています。VDAC は広い β バレル構造を形成し、その内部に N 末端が存在して孔を部分的に閉じます。VDAC3 アイソフォームの配列にはシステインが豊富に含まれており、これによりジスルフィド結合が形成され、最終的に β バレルの柔軟性に影響を与えます。^{[ 7 ]} VDAC には、タンパク質がミトコンドリア外膜に移行するためのミトコンドリア標的配列も含まれています。^{[ 13 ]} VDAC3 には、全長型と VDAC3b と呼ばれる短い型を含む複数のアイソフォームが存在します。この短い型は、細胞中心体で全長型よりも主に発現しています。^{[ 9 ]}

VDAC3はミトコンドリアポリンファミリーに属し、他のVDACアイソフォームと同様の生物学的機能を持つと予想されている。VDACはATPやその他の小さな代謝物をミトコンドリア外膜を介して輸送することで細胞代謝に関与している。さらに、VDACはミトコンドリア透過性遷移孔（MPTP）の一部を形成し、シトクロムCの放出を促進してアポトーシスを引き起こす。^{[ 14 ]}また、VDACはBcl-2ファミリータンパク質やキナーゼなどのプロアポトーシスまたは抗アポトーシス性タンパク質と相互作用することが観察されており、MPTPとは独立してアポトーシスに寄与する可能性がある。^{[ 15 ]}しかしながら、実験ではVDAC3アイソフォームに孔形成能力がないことが明らかになっており、異なる生物学的機能を果たす可能性があることを示唆している。^{[ 11 ] [ 16 ]}注目すべきことに、すべての VDAC アイソフォームは普遍的に発現しているが、VDAC3 は主に精子外側緻密繊維 (ODF) に存在し、精子鞭毛の適切な組み立てと維持を促進すると考えられている。^{[ 9 ] [ 10 ]} ODF 膜は孔形成をサポートしない可能性が高いため、VDAC3 はタンパク質パートナーと相互作用して、ODF で他の機能を実行する可能性がある。^{[ 17 ]}例えば、細胞内では、VDAC3 は主に中心体に局在し、Mps1 をリクルートして中心小体の組み立てを制御する。^{[ 9 ] [ 10 ]}ミトコンドリアに局在する場合、VDAC3 と Mps1 の相互作用は代わりに繊毛の分解につながる。^{[ 10 ]}

VDAC3は、外膜を介したアデニンヌクレオチドの転座に関与するミトコンドリア膜チャネル群に属します。これらのチャネルは、ヘキソキナーゼおよびグリセロールキナーゼのミトコンドリア結合部位としても機能する可能性があります。VDACは、アポトーシスシグナル伝達および酸化ストレスの重要な構成要素であり、特にミトコンドリア死経路および心筋細胞アポトーシスシグナル伝達の一部として重要です。^{[ 18 ]}プログラム細胞死は、多細胞動物に不可欠な、明確な遺伝的および生化学的経路です。正常な胚発生および正常な組織恒常性の維持には、完全な死経路が必要です。アポトーシスは、他の必須細胞経路と密接に絡み合っていることが証明されています。細胞死経路の重要な制御点の特定は、基礎生物学に根本的な洞察をもたらし、新しい治療法の合理的な標的を提供しました。正常な胚発生過程、または細胞損傷（心臓発作や脳卒中時の虚血再灌流障害など）中、または癌の発生と過程中に、アポトーシス細胞は、細胞収縮、形質膜の膨張、核の凝縮、DNAと核の断片化などの構造変化を受けます。その後、アポトーシス小体への断片化が起こり、貪食細胞によって迅速に除去されるため、炎症反応が防止されます。^{[ 19 ]}これは、特徴的な形態学的、生化学的、および分子的変化によって定義される細胞死の様式です。最初は「収縮壊死」として記述され、その後、組織動態における有糸分裂とは反対の役割を強調するために、この用語はアポトーシスに置き換えられました。アポトーシスの後期段階では、細胞全体が断片化し、核や細胞質成分を含む多数の細胞膜で囲まれたアポトーシス小体が形成される。壊死の超微細構造は全く異なり、主な特徴はミトコンドリアの膨張、細胞膜の崩壊、細胞の崩壊である。アポトーシスは多くの生理的および病理的プロセスで起こる。アポトーシスは、プログラムされた細胞死として胚発生において重要な役割を果たし、不要な細胞を除去するメカニズムとして、さまざまな正常な退縮プロセスに伴って起こる。

さらに、VDAC3は、心臓の虚血プレコンディショニング中など、虚血再灌流障害に対する心臓保護に関与していることが示唆されている。 ^{[ 20 ]}活性酸素種の大量放出は細胞損傷につながることが知られているが、致死的ではない短時間の虚血中に発生するミトコンドリアからの適度なROS放出は、細胞損傷の軽減につながる虚血プレコンディショニングのシグナル伝達経路において重要なトリガーの役割を果たす可能性がある。活性酸素種の放出中、VDAC3はミトコンドリア細胞死経路の伝達において重要な役割を果たし、アポトーシスシグナル伝達と細胞死を調節することが観察されている。

VDAC3は精子運動の調節因子であるため、VDAC3を欠損した雄マウスは不妊となる。^{[ 11 ]} VDAC3の変異はパーキンソン病とも関連しており、VDAC3は欠陥のあるミトコンドリアにパーキンを標的としてミトファジーによってそれらを除去することが観察されている。これらのミトコンドリアの除去に失敗すると、活性酸素種が蓄積し、これがパーキンソン病の一般的な原因と考えられている。^{[ 12 ]}さらに、VDAC3欠損マウスはメンデルの法則に従って期待される比率で生まれたことがわかっている。変異した雌は繁殖能力があったが、雄は精子運動が著しく低下したため繁殖能力がなかった。^{[ 21 ]}精巣上体軸糸の大部分は構造的欠陥を示し、最も一般的なのは軸糸内の保存された位置での単一の微小管二重項の喪失であった。精巣精子では、この欠陥はまれにしか観察されず、正常に形成された軸糸の不安定性が精子成熟中に発生したことを示唆している。一方、気管上皮の繊毛には構造的な異常は見られなかったが、繊毛細胞の数は減少していた。骨格筋では、ミトコンドリアの形状が異常で、呼吸鎖複合体酵素の活性が低下していた。クエン酸シンターゼ活性は変化しておらず、呼吸鎖の欠陥に伴って一般的に見られるミトコンドリアの増殖は認められなかった。

VDAC3は以下と相互作用することが示されている：

• Mps1 ^{[ 9 ]}
• パーキン^{[ 12 ]}

• 電圧依存性アニオンチャネル

• 米国国立医学図書館の医学主題見出し（MeSH）におけるVDAC3+タンパク質、+ヒト