アルゴノート - 版の履歴

WikiSysop: /* サブファミリー */

2025-10-27T07:00:13Z

サブファミリー

← 古い版		2025年10月27日 (月) 16:00時点における版
25行目:		25行目:
	アルゴノートは、発現する組織の違いによってAGOサブファミリーとPIWIサブファミリーに分類される（'''表'''）。AGOサブファミリーは生殖組織を含む全ての組織で、PIWIサブファミリーは生殖組織（生殖細胞とそれを取り囲む生殖系体細胞）で特異的に発現する。それぞれのサブファミリーに属するアルゴノートの数は生物によって異なる。		アルゴノートは、発現する組織の違いによってAGOサブファミリーとPIWIサブファミリーに分類される（'''表'''）。AGOサブファミリーは生殖組織を含む全ての組織で、PIWIサブファミリーは生殖組織（生殖細胞とそれを取り囲む生殖系体細胞）で特異的に発現する。それぞれのサブファミリーに属するアルゴノートの数は生物によって異なる。

	ショウジョウバエは5種類のアルゴノートを持ち、AGO1とAGO2はAGOサブファミリーに、Piwi、Aubergine、AGO3はPIWIサブファミリーに分類される<ref name=Siomi2011><pubmed>21427766</pubmed></ref><ref name=Yamashiro2018><pubmed>29281264</pubmed></ref><ref name=Williams2002><pubmed>12011447</pubmed></ref>。ヒトは8種類のアルゴノートを持つが<ref name=Sasaki2003><pubmed>12906857</pubmed></ref><ref name=Hutvagner2008><pubmed>18073770</pubmed></ref>~~[14, 15]~~、そのうちの4つ（AGO1、AGO2、AGO3、[[AGO4]]）はAGOサブファミリーに、残りの４つ（[[PIWIL1]]/[[HIWI]]、[[PIWIL2]]/[[HILI]]、[[PIWIL3]]、[[PIWIL4]]/[[HIWI2]]）はPIWIサブファミリーに属する<ref name=Hutvagner2008><pubmed>18073770</pubmed></ref><ref name=Siomi2011><pubmed>21427766</pubmed></ref>。マウスは、４つのAGO（AGO1、AGO2、AGO3、AGO4）と、３つのPIWI（PIWIL1/MIWI、PIWIL2/MILI、PIWIL4/MIWI2）を持つ<ref name=Hutvagner2008><pubmed>18073770</pubmed></ref><ref name=Siomi2011><pubmed>21427766</pubmed></ref>。マウスのPIWIは全て雄特異的であることを特徴とする。		ショウジョウバエは5種類のアルゴノートを持ち、AGO1とAGO2はAGOサブファミリーに、Piwi、Aubergine、AGO3はPIWIサブファミリーに分類される<ref name=Siomi2011><pubmed>21427766</pubmed></ref><ref name=Yamashiro2018><pubmed>29281264</pubmed></ref><ref name=Williams2002><pubmed>12011447</pubmed></ref>。ヒトは8種類のアルゴノートを持つが<ref name=Sasaki2003><pubmed>12906857</pubmed></ref><ref name=Hutvagner2008><pubmed>18073770</pubmed></ref>、そのうちの4つ（AGO1、AGO2、AGO3、[[AGO4]]）はAGOサブファミリーに、残りの４つ（[[PIWIL1]]/[[HIWI]]、[[PIWIL2]]/[[HILI]]、[[PIWIL3]]、[[PIWIL4]]/[[HIWI2]]）はPIWIサブファミリーに属する<ref name=Hutvagner2008><pubmed>18073770</pubmed></ref><ref name=Siomi2011><pubmed>21427766</pubmed></ref>。マウスは、４つのAGO（AGO1、AGO2、AGO3、AGO4）と、３つのPIWI（PIWIL1/MIWI、PIWIL2/MILI、PIWIL4/MIWI2）を持つ<ref name=Hutvagner2008><pubmed>18073770</pubmed></ref><ref name=Siomi2011><pubmed>21427766</pubmed></ref>。マウスのPIWIは全て雄特異的であることを特徴とする。

	線虫は27種類のアルゴノートを持ち、そのうちの5つはAGOサブファミリーに、3つはPIWIサブファミリーに属する。残りのアルゴノートは線虫特異的で[[Worm-specific Argonaute]] ([[WAGO]])と称される<ref name=Ketting2021><pubmed>33992161</pubmed></ref>。		線虫は27種類のアルゴノートを持ち、そのうちの5つはAGOサブファミリーに、3つはPIWIサブファミリーに属する。残りのアルゴノートは線虫特異的で[[Worm-specific Argonaute]] ([[WAGO]])と称される<ref name=Ketting2021><pubmed>33992161</pubmed></ref>。
34行目:		34行目:
	\| ショウジョウバエ \|\| AGO1, AGO2 \|\| Piwi, Aubergine, AGO3		\| ショウジョウバエ \|\| AGO1, AGO2 \|\| Piwi, Aubergine, AGO3
	\|-		\|-
	\| マウス \|\| AGO1, AGO2, AGO3, AGO4 \|\| MIWI(PIWIL1), MILI(PIWIL2), MIWI2(PIWIL4)		\| マウス \|\| AGO1, AGO2, AGO3, AGO4 \|\| MIWI (PIWIL1), MILI (PIWIL2), MIWI2 (PIWIL4)
	\|-		\|-
	\| ヒト \|\| AGO1, AGO2, AGO3, AGO4 \|\| HIWI(PIWIL1), HILI(PIWIL2), PIWIL3, HIWI2(PIWIL4)		\| ヒト \|\| AGO1, AGO2, AGO3, AGO4 \|\| HIWI (PIWIL1), HILI (PIWIL2), PIWIL3, HIWI2 (PIWIL4)
	\|}		\|}

WikiSysop: /* ドメイン構造と立体構造 */

2023-05-01T23:55:27Z

ドメイン構造と立体構造

← 古い版		2023年5月2日 (火) 08:55時点における版
42行目:		42行目:
	全てのアルゴノートは、N、PAZ、MID、PIWIという4つの主要ドメインと、2つのリンカー（Linker-1とLinker-2）を持つ<ref name=Hutvagner2008><pubmed>18073770</pubmed></ref><ref name=Nakanishi2022><pubmed>35736234</pubmed></ref>（'''図1'''）。		全てのアルゴノートは、N、PAZ、MID、PIWIという4つの主要ドメインと、2つのリンカー（Linker-1とLinker-2）を持つ<ref name=Hutvagner2008><pubmed>18073770</pubmed></ref><ref name=Nakanishi2022><pubmed>35736234</pubmed></ref>（'''図1'''）。

	NドメインはRISC形成に寄与する。PAZドメインはガイド（小分子）RNAの3’末端に、MIDドメインは5’末端に結合する。PIWIドメインは[[RNaseH]]様構造をとっており、アルゴノートが標的RNAを切断するための[[エンドヌクレアーゼ]]活性（スライサー活性ともいう）を担う<ref name=Nakanishi2022><pubmed>35736234</pubmed></ref><ref name=Song2004><pubmed>15284453</pubmed></ref>~~。その活性中心は~~[[アスパラギン酸]]-[[グルタミン酸]]-アスパラギン酸-[[ヒスチジン]]（Asp-Glu-Asp-~~His）の４つのアミノ酸である。~~		NドメインはRISC形成に寄与する。PAZドメインはガイド（小分子）RNAの3’末端に、MIDドメインは5’末端に結合する。PIWIドメインは[[RNaseH]]様構造をとっており、アルゴノートが標的RNAを切断するための[[エンドヌクレアーゼ]]活性（スライサー活性ともいう）を担う<ref name=Nakanishi2022><pubmed>35736234</pubmed></ref><ref name=Song2004><pubmed>15284453</pubmed></ref>。その活性中心のアミノ酸は、[[アスパラギン酸]]-[[グルタミン酸]]-アスパラギン酸-[[ヒスチジン]]（Asp-Glu-Asp-His）である。

	最初に立体構造が解明されたアルゴノートは、[[超高熱古細菌]]（''Pyrococcus furiosus''）のAGOである<ref name=Song2004><pubmed>15284453</pubmed></ref>。ヒトの４種類全てのAGOと、ショウジョウバエPiwi、[[カイコ]]（''Bombyx mori''）Piwiホモログ（Siwi）の立体構造も既に解かれている<ref name=Matsumoto2016><pubmed>27693359</pubmed></ref><ref name=Nakanishi2022><pubmed>35736234</pubmed></ref><ref name=Yamaguchi2020><pubmed>31913276</pubmed></ref>。		最初に立体構造が解明されたアルゴノートは、[[超高熱古細菌]]（''Pyrococcus furiosus''）のAGOである<ref name=Song2004><pubmed>15284453</pubmed></ref>。ヒトの４種類全てのAGOと、ショウジョウバエPiwi、[[カイコ]]（''Bombyx mori''）Piwiホモログ（Siwi）の立体構造も既に解かれている<ref name=Matsumoto2016><pubmed>27693359</pubmed></ref><ref name=Nakanishi2022><pubmed>35736234</pubmed></ref><ref name=Yamaguchi2020><pubmed>31913276</pubmed></ref>。

WikiSysop: /* ドメイン構造と立体構造 */

2023-05-01T23:53:24Z

ドメイン構造と立体構造

← 古い版		2023年5月2日 (火) 08:53時点における版
42行目:		42行目:
	全てのアルゴノートは、N、PAZ、MID、PIWIという4つの主要ドメインと、2つのリンカー（Linker-1とLinker-2）を持つ<ref name=Hutvagner2008><pubmed>18073770</pubmed></ref><ref name=Nakanishi2022><pubmed>35736234</pubmed></ref>（'''図1'''）。		全てのアルゴノートは、N、PAZ、MID、PIWIという4つの主要ドメインと、2つのリンカー（Linker-1とLinker-2）を持つ<ref name=Hutvagner2008><pubmed>18073770</pubmed></ref><ref name=Nakanishi2022><pubmed>35736234</pubmed></ref>（'''図1'''）。

	NドメインはRISC形成に寄与する。PAZドメインはガイド（小分子）RNAの3’末端に、MIDドメインは5’末端に結合する。PIWIドメインは[[RNaseH]]様構造をとっており、アルゴノートが標的RNAを切断するための[[エンドヌクレアーゼ]]活性（スライサー活性ともいう）を担う<ref name=Nakanishi2022><pubmed>35736234</pubmed></ref><ref name=Song2004><pubmed>15284453</pubmed></ref>~~。その活性中心に相当する~~[[アスパラギン酸]]-[[グルタミン酸]]-アスパラギン酸-[[ヒスチジン]]（Asp-Glu-Asp-His）の４つのアミノ酸を変異させると、RNA切断活性を示さなくなる。但し、ヒトのAGO3はこの４つのアミノ酸を持つにもかかわらず、エンドヌクレアーゼ活性を示さない。		NドメインはRISC形成に寄与する。PAZドメインはガイド（小分子）RNAの3’末端に、MIDドメインは5’末端に結合する。PIWIドメインは[[RNaseH]]様構造をとっており、アルゴノートが標的RNAを切断するための[[エンドヌクレアーゼ]]活性（スライサー活性ともいう）を担う<ref name=Nakanishi2022><pubmed>35736234</pubmed></ref><ref name=Song2004><pubmed>15284453</pubmed></ref>。その活性中心は[[アスパラギン酸]]-[[グルタミン酸]]-アスパラギン酸-[[ヒスチジン]]（Asp-Glu-Asp-His）の４つのアミノ酸である。

	最初に立体構造が解明されたアルゴノートは、[[超高熱古細菌]]（''Pyrococcus furiosus''）のAGOである<ref name=Song2004><pubmed>15284453</pubmed></ref>。ヒトの４種類全てのAGOと、ショウジョウバエPiwi、[[カイコ]]（''Bombyx mori''）Piwiホモログ（Siwi）の立体構造も既に解かれている<ref name=Matsumoto2016><pubmed>27693359</pubmed></ref><ref name=Nakanishi2022><pubmed>35736234</pubmed></ref><ref name=Yamaguchi2020><pubmed>31913276</pubmed></ref>。		最初に立体構造が解明されたアルゴノートは、[[超高熱古細菌]]（''Pyrococcus furiosus''）のAGOである<ref name=Song2004><pubmed>15284453</pubmed></ref>。ヒトの４種類全てのAGOと、ショウジョウバエPiwi、[[カイコ]]（''Bombyx mori''）Piwiホモログ（Siwi）の立体構造も既に解かれている<ref name=Matsumoto2016><pubmed>27693359</pubmed></ref><ref name=Nakanishi2022><pubmed>35736234</pubmed></ref><ref name=Yamaguchi2020><pubmed>31913276</pubmed></ref>。

2023年4月24日 (月) 07:35にWikiSysopによる

2023-04-24T07:35:36Z

← 古い版		2023年4月24日 (月) 16:35時点における版
7行目:		7行目:
	英語：argonaute		英語：argonaute

	{{box\|text=　~~アルゴノートは、PAZドメインやPIWIドメインなど特徴的なドメインから成るタンパク質で、20~~-~~30塩基長の小分子RNA（ガイドRNA）を介して標的とする遺伝子の転写産物に結合しRNA誘導型サイレンシング複合体（RNA~~-induced silencing complex, RISC）を形成し、遺伝子の発現を抑制する。多くの生物はアルゴノートを複数持ち、発現する組織の違いによってAGOサブファミリーとPIWIサブファミリーに分類される。AGOサブファミリーは全ての組織で発現する一方、PIWIサブファミリーは生殖組織特異的に発現する。AGOサブファミリーと結合して機能する小分子RNAとしては、マイクロRNA（microRNA, miRNA）やsmall interfering RNA（siRNA）がある。PIWIサブファミリーに結合する小分子RNAは、PIWI-interacting RNA（piRNA）と称される。アルゴノートの機能は生体の恒常性維持に必須で、その機能欠損は、知的障害、がん、不妊などの原因となる。}}		{{box\|text=　アルゴノートは、PAZドメインやPIWIドメインなど特徴的なドメインから成るタンパク質である。20-30塩基長の小分子RNA（ガイドRNA）と共にRNA誘導型サイレンシング複合体（RNA-induced silencing complex, RISC）を形成し、標的とする遺伝子の転写産物に結合してその発現を抑制する。多くの生物はアルゴノートを複数持ち、発現する組織の違いによってAGOサブファミリーとPIWIサブファミリーに分類される。AGOサブファミリーは全ての組織で発現する一方、PIWIサブファミリーは生殖組織特異的に発現する。AGOサブファミリーと結合して機能する小分子RNAとしては、マイクロRNA（microRNA, miRNA）やsmall interfering RNA（siRNA）がある。PIWIサブファミリーに結合する小分子RNAは、PIWI-interacting RNA（piRNA）と称される。アルゴノートの機能は生体の恒常性維持に必須で、その機能欠損は、知的障害、がん、不妊などの原因となる。}}
	==アルゴノートとは==		==アルゴノートとは==
	[[ファイル:Shiomi Argonaute Fig1.png\|サムネイル\|'''図1. アルゴノートのドメイン構造'''<br>アルゴノートは、N、PAZ、 MID、PIWIの4つのドメインと、L1(Linker-1)、L2(Linker- 2)の2つのリンカーからなる。]]		[[ファイル:Shiomi Argonaute Fig1.png\|サムネイル\|'''図1. アルゴノートのドメイン構造'''<br>アルゴノートは、N、PAZ、 MID、PIWIの4つのドメインと、L1(Linker-1)、L2(Linker- 2)の2つのリンカーからなる。]]
93行目:		93行目:

	== ヒト疾患との関わり ==		== ヒト疾患との関わり ==
	ヒトの4種類のAGOと結合するmiRNAは高い割合で重複するため、AGOサブファミリー間の機能に重複があると推察された<ref name=Hafner2010><pubmed>20371350</pubmed></ref>。しかし、例えばAGO3の機能喪失は、[[知的障害]]を発症することが報告されており、AGOサブファミリー間の機能的代償は部分的であるといえる。ヒトのAGO1およびAGO3遺伝子を含むゲノム領域の欠失は、神経[[認知障害]]、[[発達遅延]]、知的障害、[[骨年齢]]遅延等に関与する可能性が示唆されている<ref name=Tokita2015><pubmed>25271087</pubmed></ref>。また、ヒトのAGO1遺伝子の変異は、[[自閉症スペクトラム障害]]や知的障害に関連することが示唆されている<ref name=Schalk2022><pubmed>34930816</pubmed></ref>。miRNAの機能と、[[がん]]などの疾患との相関に関しては多くの報告がある<ref name=Iorio2012><pubmed>22351564</pubmed></ref>。PIWIとpiRNAの機能欠損は[[不妊症]]を導く<ref name=Wang2022><pubmed>35403682</pubmed></ref>f。		ヒトの4種類のAGOと結合するmiRNAは高い割合で重複するため、AGOサブファミリー間の機能に重複があると推察された<ref name=Hafner2010><pubmed>20371350</pubmed></ref>。しかし、例えばAGO3の機能喪失は、[[知的障害]]を発症することが報告されており、AGOサブファミリー間の機能的代償は部分的であるといえる。ヒトのAGO1およびAGO3遺伝子を含むゲノム領域の欠失は、神経[[認知障害]]、[[発達遅延]]、知的障害、[[骨年齢]]遅延等に関与する可能性が示唆されている<ref name=Tokita2015><pubmed>25271087</pubmed></ref>。また、ヒトのAGO1遺伝子の変異は、[[自閉症スペクトラム障害]]や知的障害に関連することが示唆されている<ref name=Schalk2022><pubmed>34930816</pubmed></ref>。miRNAの機能と、[[がん]]などの疾患との相関に関しては多くの報告がある<ref name=Iorio2012><pubmed>22351564</pubmed></ref>。PIWIとpiRNAの機能欠損は[[不妊症]]を導く<ref name=Wang2022><pubmed>35403682</pubmed></ref>。

	== 関連用語 ==		== 関連用語 ==

WikiSysop: /* アルゴノートとは */

2023-04-23T23:41:51Z

アルゴノートとは

← 古い版		2023年4月24日 (月) 08:41時点における版
14行目:		14行目:
	アルゴノートとは、[[PAZドメイン]]や[[PIWIドメイン]]など特徴的な[[ドメイン]]を持つ一群のタンパク質である（'''図1'''）。		アルゴノートとは、[[PAZドメイン]]や[[PIWIドメイン]]など特徴的な[[ドメイン]]を持つ一群のタンパク質である（'''図1'''）。

	[[シロイヌナズナ]]（''Arabidopsis thaliana''）の、ある変異体の表現型がアオイガイ（''Argonauta argo''）に似ていたことから、この遺伝子は[[アルゴノート1]]（[[Argonaute 1]], [[AGO1]]）と名付けられた<ref name=Bohmert1998><pubmed>9427751</pubmed></ref>。AGO1は植物に限らず多くの生物で保存されている（'''表'''）。AGO1は、[[マイクロRNA]]（[[microRNA]], [[miRNA]]）と特異的に結合し、[[RNA誘導型サイレンシング複合体]]（[[RNA-induced silencing complex]], [[RISC]]）を形成する<ref name=Kim2009><pubmed>19165215</pubmed></ref><ref name=Guo2010><pubmed>20703300</pubmed></ref><ref name=Bartel2018><pubmed>29570994</pubmed></ref> ~~[2-4]~~。RISC内のmiRNAは、高い配列相補性を示す内在性の[[伝令RNA]]（[[mRNA]]）と対合することによってAGO1を標的mRNAに運び、mRNAの不安定化や[[翻訳]]阻害を促進することで、タンパク質合成を抑制する<ref name=Bartel2018><pubmed>29570994</pubmed></ref><ref name=Guo2010><pubmed>20703300</pubmed></ref><ref name=Kim2009><pubmed>19165215</pubmed></ref>（'''図2'''）。		[[シロイヌナズナ]]（''Arabidopsis thaliana''）の、ある変異体の表現型がアオイガイ（''Argonauta argo''）に似ていたことから、この遺伝子は[[アルゴノート1]]（[[Argonaute 1]], [[AGO1]]）と名付けられた<ref name=Bohmert1998><pubmed>9427751</pubmed></ref>。AGO1は植物に限らず多くの生物で保存されている（'''表'''）。AGO1は、[[マイクロRNA]]（[[microRNA]], [[miRNA]]）と特異的に結合し、[[RNA誘導型サイレンシング複合体]]（[[RNA-induced silencing complex]], [[RISC]]）を形成する<ref name=Kim2009><pubmed>19165215</pubmed></ref><ref name=Guo2010><pubmed>20703300</pubmed></ref><ref name=Bartel2018><pubmed>29570994</pubmed></ref>。RISC内のmiRNAは、高い配列相補性を示す内在性の[[伝令RNA]]（[[mRNA]]）と対合することによってAGO1を標的mRNAに運び、mRNAの不安定化や[[翻訳]]阻害を促進することで、タンパク質合成を抑制する<ref name=Bartel2018><pubmed>29570994</pubmed></ref><ref name=Guo2010><pubmed>20703300</pubmed></ref><ref name=Kim2009><pubmed>19165215</pubmed></ref>（'''図2'''）。

	[[ショウジョウバエ]]の[[RNA干渉]]（[[RNA interference]], [[RNAi]]）の中核因子として同定されたアルゴノートは、ショウジョウバエのAGO1や[[線虫]]（''Caenorhabditis elegans''）の[[RDE1]]（AGO1ホモログ）と高い相同性を示したことから、[[アルゴノート2]]（[[AGO2]]）と名付けられた<ref name=Hammond2001><pubmed>11498593</pubmed></ref>。AGO2は、RNA干渉において機能する小分子RNAである[[small interfering RNA]]（[[siRNA]]）とRISCを形成する<ref name=Liu2004><pubmed>15284456</pubmed></ref><ref name=Meister2004><pubmed>15260970</pubmed></ref><ref name=Miyoshi2005><pubmed>16287716</pubmed></ref>（'''図2'''）。RISC内のsiRNAは、高い配列相補性を示すRNAと対合することによってAGO2を標的RNA（mRNAに限らない）に運び、それを切断することで遺伝子発現や機能を抑制する<ref name=Liu2004><pubmed>15284456</pubmed></ref><ref name=Meister2004><pubmed>15260970</pubmed></ref><ref name=Miyoshi2005><pubmed>16287716</pubmed></ref>。		[[ショウジョウバエ]]の[[RNA干渉]]（[[RNA interference]], [[RNAi]]）の中核因子として同定されたアルゴノートは、ショウジョウバエのAGO1や[[線虫]]（''Caenorhabditis elegans''）の[[RDE1]]（AGO1ホモログ）と高い相同性を示したことから、[[アルゴノート2]]（[[AGO2]]）と名付けられた<ref name=Hammond2001><pubmed>11498593</pubmed></ref>。AGO2は、RNA干渉において機能する小分子RNAである[[small interfering RNA]]（[[siRNA]]）とRISCを形成する<ref name=Liu2004><pubmed>15284456</pubmed></ref><ref name=Meister2004><pubmed>15260970</pubmed></ref><ref name=Miyoshi2005><pubmed>16287716</pubmed></ref>（'''図2'''）。RISC内のsiRNAは、高い配列相補性を示すRNAと対合することによってAGO2を標的RNA（mRNAに限らない）に運び、それを切断することで遺伝子発現や機能を抑制する<ref name=Liu2004><pubmed>15284456</pubmed></ref><ref name=Meister2004><pubmed>15260970</pubmed></ref><ref name=Miyoshi2005><pubmed>16287716</pubmed></ref>。

2023年4月23日 (日) 23:41にWikiSysopによる

2023-04-23T23:41:07Z

差分を表示

WikiSysop: /* サブファミリー */

2023-04-23T08:26:11Z

サブファミリー

← 古い版		2023年4月23日 (日) 17:26時点における版
32行目:		32行目:
	! !! AGOサブファミリー !! PIWIサブファミリー		! !! AGOサブファミリー !! PIWIサブファミリー
	\|-		\|-
	\| ショウジョウバエ \|\| AGO1 AGO2 \|\| Piwi Aubergine AGO3		\| ショウジョウバエ \|\| AGO1, AGO2 \|\| Piwi, Aubergine, AGO3
	\|-		\|-
	\| マウス \|\| AGO1 AGO2 AGO3 AGO4 \|\| MIWI(PIWIL1) MILI(PIWIL2) MIWI2(PIWIL4)		\| マウス \|\| AGO1, AGO2, AGO3, AGO4 \|\| MIWI(PIWIL1), MILI(PIWIL2), MIWI2(PIWIL4)
	\|-		\|-
	\| ヒト \|\| AGO1 AGO2 AGO3 AGO4 \|\| HIWI(PIWIL1) HILI(PIWIL2) PIWIL3 HIWI2(PIWIL4)		\| ヒト \|\| AGO1, AGO2, AGO3, AGO4 \|\| HIWI(PIWIL1), HILI(PIWIL2), PIWIL3, HIWI2(PIWIL4)
	\|}		\|}

2023年4月23日 (日) 08:24にWikiSysopによる

2023-04-23T08:24:39Z

← 古い版		2023年4月23日 (日) 17:24時点における版
1行目:		1行目:
	<div align="right">		<div align="right">
	<font size="+1">[~~http~~://researchmap.jp/~~read0079791~~ 塩見美喜子]</font><br>		<font size="+1">[https://researchmap.jp/siomim 塩見美喜子]</font><br>
	''~~慶應義塾大学医学部分子生物学~~''<br>		''東京大学大学院理学系研究科''<br>
	DOI：<selfdoi />　原稿受付日：2023年3月24日　原稿完成日：2023年4月23日<br>		DOI：<selfdoi />　原稿受付日：2023年3月24日　原稿完成日：2023年4月23日<br>
	担当編集委員：[http://researchmap.jp/read0192882 古屋敷智之]（神戸大学大学院医学研究科・医学部薬理学分野）<br>		担当編集委員：[http://researchmap.jp/read0192882 古屋敷智之]（神戸大学大学院医学研究科・医学部薬理学分野）<br>

WikiSysop: /* サブファミリー */

2023-04-23T08:02:45Z

サブファミリー

← 古い版		2023年4月23日 (日) 17:02時点における版
23行目:		23行目:

	== サブファミリー==		== サブファミリー==
	~~アルゴノートは、発現する組織の違いによって[[AGOサブファミリー]]とPIWIサブファミリーに分類される（~~'''表'''）。AGOサブファミリーは生殖組織を含む全ての組織で、PIWIサブファミリーは生殖組織（生殖細胞とそれを取り囲む生殖系体細胞）で特異的に発現する。それぞれのサブファミリーに属するアルゴノートの数は生物によって異なる。		アルゴノートは、発現する組織の違いによってAGOサブファミリーとPIWIサブファミリーに分類される（'''表'''）。AGOサブファミリーは生殖組織を含む全ての組織で、PIWIサブファミリーは生殖組織（生殖細胞とそれを取り囲む生殖系体細胞）で特異的に発現する。それぞれのサブファミリーに属するアルゴノートの数は生物によって異なる。

	ショウジョウバエは5種類のアルゴノートを持ち、AGO1とAGO2はAGOサブファミリーに、Piwi、Aubergine、AGO3はPIWIサブファミリーに分類される<ref name=Siomi2011><pubmed>21427766</pubmed></ref><ref name=Yamashiro2018><pubmed>29281264</pubmed></ref><ref name=Williams2002><pubmed>12011447</pubmed></ref>[10, 11, 13]。ヒトは8種類のアルゴノートを持つが<ref name=Sasaki2003><pubmed>12906857</pubmed></ref><ref name=Hutvagner2008><pubmed>18073770</pubmed></ref>[14, 15]、そのうちの4つ（AGO1、AGO2、AGO3、[[AGO4]]）はAGOサブファミリーに、残りの４つ（[[PIWIL1]]/[[HIWI]]、[[PIWIL2]]/[[HILI]]、[[PIWIL3]]、[[PIWIL4]]/[[HIWI2]]）はPIWIサブファミリーに属する<ref name=Hutvagner2008><pubmed>18073770</pubmed></ref><ref name=Siomi2011><pubmed>21427766</pubmed></ref> [10, 15] 。マウスは、４つのAGO（AGO1、AGO2、AGO3、AGO4）と、３つのPIWI（PIWIL1/MIWI、PIWIL2/MILI、PIWIL4/MIWI2）を持つ<ref name=Hutvagner2008><pubmed>18073770</pubmed></ref><ref name=Siomi2011><pubmed>21427766</pubmed></ref>[10, 15]。マウスのPIWIは全て雄特異的であることを特徴とする。		ショウジョウバエは5種類のアルゴノートを持ち、AGO1とAGO2はAGOサブファミリーに、Piwi、Aubergine、AGO3はPIWIサブファミリーに分類される<ref name=Siomi2011><pubmed>21427766</pubmed></ref><ref name=Yamashiro2018><pubmed>29281264</pubmed></ref><ref name=Williams2002><pubmed>12011447</pubmed></ref>[10, 11, 13]。ヒトは8種類のアルゴノートを持つが<ref name=Sasaki2003><pubmed>12906857</pubmed></ref><ref name=Hutvagner2008><pubmed>18073770</pubmed></ref>[14, 15]、そのうちの4つ（AGO1、AGO2、AGO3、[[AGO4]]）はAGOサブファミリーに、残りの４つ（[[PIWIL1]]/[[HIWI]]、[[PIWIL2]]/[[HILI]]、[[PIWIL3]]、[[PIWIL4]]/[[HIWI2]]）はPIWIサブファミリーに属する<ref name=Hutvagner2008><pubmed>18073770</pubmed></ref><ref name=Siomi2011><pubmed>21427766</pubmed></ref> [10, 15] 。マウスは、４つのAGO（AGO1、AGO2、AGO3、AGO4）と、３つのPIWI（PIWIL1/MIWI、PIWIL2/MILI、PIWIL4/MIWI2）を持つ<ref name=Hutvagner2008><pubmed>18073770</pubmed></ref><ref name=Siomi2011><pubmed>21427766</pubmed></ref>[10, 15]。マウスのPIWIは全て雄特異的であることを特徴とする。

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	英語：argonaute		英語：argonaute

	{{box\|text=　アルゴノートは、PAZドメインやPIWIドメインなど特徴的なドメインから成るタンパク質で、20-30塩基長の小分子RNAを介して標的とする遺伝子の転写産物（ガイドRNA）に結合しRNA誘導型サイレンシング複合体（RNA-induced silencing complex, RISC）を形成し、遺伝子の発現を抑制する。多くの生物はアルゴノートを複数持ち、各メンバーは発現する組織の違いによってAGOサブファミリーとPIWIサブファミリーに分類される。AGOサブファミリーメンバーは全ての組織で発現する一方、PIWIサブファミリーメンバーは生殖組織特異的に発現する。AGOサブファミリーメンバーと結合して機能する小分子RNAとしては、マイクロRNA（microRNA, miRNA）やsmall interfering ~~RNA（siRNA）がある。PIWIサブファミリーメンバーに結合する小分子RNAは、PIWI~~-interacting RNA（piRNA）と称される。アルゴノートの機能は生体の恒常性維持に必須で、その機能欠損は、知的障害、がん、不妊などの原因となる。}}		{{box\|text=　アルゴノートは、PAZドメインやPIWIドメインなど特徴的なドメインから成るタンパク質で、20-30塩基長の小分子RNAを介して標的とする遺伝子の転写産物（ガイドRNA）に結合しRNA誘導型サイレンシング複合体（RNA-induced silencing complex, RISC）を形成し、遺伝子の発現を抑制する。多くの生物はアルゴノートを複数持ち、発現する組織の違いによってAGOサブファミリーとPIWIサブファミリーに分類される。AGOサブファミリーは全ての組織で発現する一方、PIWIサブファミリーは生殖組織特異的に発現する。AGOサブファミリーと結合して機能する小分子RNAとしては、マイクロRNA（microRNA, miRNA）やsmall interfering RNA（siRNA）がある。PIWIサブファミリーに結合する小分子RNAは、PIWI-interacting RNA（piRNA）と称される。アルゴノートの機能は生体の恒常性維持に必須で、その機能欠損は、知的障害、がん、不妊などの原因となる。}}
	==アルゴノートとは==		==アルゴノートとは==
	[[ファイル:Shiomi Argonaute Fig1.png\|サムネイル\|'''図1. アルゴノートのドメイン構造'''<br>アルゴノートは、N、PAZ、 MID、PIWIの4つのドメインと、L1(Linker-1)、L2(Linker- 2)の2つのリンカーからなる。]]		[[ファイル:Shiomi Argonaute Fig1.png\|サムネイル\|'''図1. アルゴノートのドメイン構造'''<br>アルゴノートは、N、PAZ、 MID、PIWIの4つのドメインと、L1(Linker-1)、L2(Linker- 2)の2つのリンカーからなる。]]
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	アルゴノートは、発現する組織の違いによって[[AGOサブファミリー]]とPIWIサブファミリーに分類される（'''表'''）。AGOサブファミリーは生殖組織を含む全ての組織で、PIWIサブファミリーは生殖組織（生殖細胞とそれを取り囲む生殖系体細胞）で特異的に発現する。それぞれのサブファミリーに属するアルゴノートの数は生物によって異なる。		アルゴノートは、発現する組織の違いによって[[AGOサブファミリー]]とPIWIサブファミリーに分類される（'''表'''）。AGOサブファミリーは生殖組織を含む全ての組織で、PIWIサブファミリーは生殖組織（生殖細胞とそれを取り囲む生殖系体細胞）で特異的に発現する。それぞれのサブファミリーに属するアルゴノートの数は生物によって異なる。

	ショウジョウバエは5種類のアルゴノートを持ち、AGO1とAGO2はAGOサブファミリーに、Piwi、Aubergine、AGO3はPIWIサブファミリーに分類される<ref name=Siomi2011><pubmed>21427766</pubmed></ref><ref name=Yamashiro2018><pubmed>29281264</pubmed></ref><ref name=Williams2002><pubmed>12011447</pubmed></ref>[10, 11, 13]。ヒトは8種類のアルゴノートを持つが<ref name=Sasaki2003><pubmed>12906857</pubmed></ref><ref name=Hutvagner2008><pubmed>18073770</pubmed></ref>[14, 15]、そのうちの4つ（AGO1、AGO2、AGO3、[[AGO4]]）はAGOサブファミリーに、残りの４つ（[[PIWIL1]]/[[HIWI]]、[[PIWIL2]]/[[HILI]]、[[PIWIL3]]、[[PIWIL4]]/[[HIWI2]]）はPIWIサブファミリーに属する<ref name=Hutvagner2008><pubmed>18073770</pubmed></ref><ref name=Siomi2011><pubmed>21427766</pubmed></ref> [10, 15] ~~。マウスは、４つのAGOメンバー（AGO1、AGO2、AGO3、AGO4）と、３つのPIWIメンバー（PIWIL1~~/MIWI、PIWIL2/MILI、PIWIL4/MIWI2）を持つ<ref name=Hutvagner2008><pubmed>18073770</pubmed></ref><ref name=Siomi2011><pubmed>21427766</pubmed></ref>[10, 15]。マウスのPIWIは全て雄特異的であることを特徴とする。		ショウジョウバエは5種類のアルゴノートを持ち、AGO1とAGO2はAGOサブファミリーに、Piwi、Aubergine、AGO3はPIWIサブファミリーに分類される<ref name=Siomi2011><pubmed>21427766</pubmed></ref><ref name=Yamashiro2018><pubmed>29281264</pubmed></ref><ref name=Williams2002><pubmed>12011447</pubmed></ref>[10, 11, 13]。ヒトは8種類のアルゴノートを持つが<ref name=Sasaki2003><pubmed>12906857</pubmed></ref><ref name=Hutvagner2008><pubmed>18073770</pubmed></ref>[14, 15]、そのうちの4つ（AGO1、AGO2、AGO3、[[AGO4]]）はAGOサブファミリーに、残りの４つ（[[PIWIL1]]/[[HIWI]]、[[PIWIL2]]/[[HILI]]、[[PIWIL3]]、[[PIWIL4]]/[[HIWI2]]）はPIWIサブファミリーに属する<ref name=Hutvagner2008><pubmed>18073770</pubmed></ref><ref name=Siomi2011><pubmed>21427766</pubmed></ref> [10, 15] 。マウスは、４つのAGO（AGO1、AGO2、AGO3、AGO4）と、３つのPIWI（PIWIL1/MIWI、PIWIL2/MILI、PIWIL4/MIWI2）を持つ<ref name=Hutvagner2008><pubmed>18073770</pubmed></ref><ref name=Siomi2011><pubmed>21427766</pubmed></ref>[10, 15]。マウスのPIWIは全て雄特異的であることを特徴とする。

	線虫は27種類のアルゴノートを持ち、そのうちの5メンバーはAGOサブファミリーに、3メンバーはPIWIサブファミリーに属する。残りのアルゴノートは線虫特異的で[[Worm-specific Argonaute]] ([[WAGO]])と称される<ref name=Ketting2021><pubmed>33992161</pubmed></ref>[16]。		線虫は27種類のアルゴノートを持ち、そのうちの5つはAGOサブファミリーに、3つはPIWIサブファミリーに属する。残りのアルゴノートは線虫特異的で[[Worm-specific Argonaute]] ([[WAGO]])と称される<ref name=Ketting2021><pubmed>33992161</pubmed></ref>[16]。
	{\| class="wikitable"		{\| class="wikitable"
	\|+表. ショウジョウバエ、マウス、ヒトのAGOサブファミリーとPIWIサブファミリー		\|+表. ショウジョウバエ、マウス、ヒトのAGOサブファミリーとPIWIサブファミリー
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	== ドメイン構造と立体構造 ==		== ドメイン構造と立体構造 ==
	~~全てのアルゴノートは、N、PAZ、MID、PIWIという４つの主要ドメインと、２つのリンカー（Linker~~-1とLinker-2）を持つ<ref name=Hutvagner2008><pubmed>18073770</pubmed></ref><ref name=Nakanishi2022><pubmed>35736234</pubmed></ref> [15, 17] （'''図1'''）。		全てのアルゴノートは、N、PAZ、MID、PIWIという4つの主要ドメインと、2つのリンカー（Linker-1とLinker-2）を持つ<ref name=Hutvagner2008><pubmed>18073770</pubmed></ref><ref name=Nakanishi2022><pubmed>35736234</pubmed></ref> [15, 17] （'''図1'''）。

	NドメインはRISC形成に寄与する。PAZドメインはガイド（小分子）RNAの3’末端に、MIDドメインは5’末端に結合する。PIWIドメインは[[RNaseH]]様構造をとっており、アルゴノートが標的RNAを切断するための[[エンドヌクレアーゼ]]活性（スライサー活性ともいう）を担う<ref name=Nakanishi2022><pubmed>35736234</pubmed></ref><ref name=Song2004><pubmed>15284453</pubmed></ref> [17, 18]。その活性中心に相当する[[アスパラギン酸]]-[[グルタミン酸]]-アスパラギン酸-[[ヒスチジン]]（Asp-Glu-Asp-His）の４つのアミノ酸を変異させると、RNA切断活性を示さなくなる。但し、ヒトのAGO3はこの４つのアミノ酸を持つにもかかわらず、エンドヌクレアーゼ活性を示さない。		NドメインはRISC形成に寄与する。PAZドメインはガイド（小分子）RNAの3’末端に、MIDドメインは5’末端に結合する。PIWIドメインは[[RNaseH]]様構造をとっており、アルゴノートが標的RNAを切断するための[[エンドヌクレアーゼ]]活性（スライサー活性ともいう）を担う<ref name=Nakanishi2022><pubmed>35736234</pubmed></ref><ref name=Song2004><pubmed>15284453</pubmed></ref> [17, 18]。その活性中心に相当する[[アスパラギン酸]]-[[グルタミン酸]]-アスパラギン酸-[[ヒスチジン]]（Asp-Glu-Asp-His）の４つのアミノ酸を変異させると、RNA切断活性を示さなくなる。但し、ヒトのAGO3はこの４つのアミノ酸を持つにもかかわらず、エンドヌクレアーゼ活性を示さない。
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	哺乳動物のAGOは、核に局在し、転写後レベルで標的遺伝子の発現を抑制する場合もある<ref name=Sarshad2018><pubmed>30146314</pubmed></ref> [23]。分裂酵母（''Schizosaccharomyces pombe''）のAGO1は、核内で[[ヘテロクロマチン]]を誘導することによって標的遺伝子の発現を転写レベルで抑制する<ref name=Onishi2021><pubmed>34347367</pubmed></ref> [24]。		哺乳動物のAGOは、核に局在し、転写後レベルで標的遺伝子の発現を抑制する場合もある<ref name=Sarshad2018><pubmed>30146314</pubmed></ref> [23]。分裂酵母（''Schizosaccharomyces pombe''）のAGO1は、核内で[[ヘテロクロマチン]]を誘導することによって標的遺伝子の発現を転写レベルで抑制する<ref name=Onishi2021><pubmed>34347367</pubmed></ref> [24]。

	=== ~~PIWIサブファミリーメンバー~~ ===		=== PIWIサブファミリー===
	==== 細胞質での機能 ====		==== 細胞質での機能 ====
	~~ショウジョウバエAubergineに代表されるNLSを持たないPIWIメンバーは、RISC形成後も細胞質に局在し、piRNAを介して結合した~~[[トランスポゾン]]mRNAをエンドヌクレアーゼ活性依存的に切断することによってトランスポゾンの発現を抑制する。その分子機序はAGO2の分子機序とよく似ている。AGO2によって切断されたRNA断片は細胞質で分解される運命にあるが、Aubergineによって切断されたRNA断片からはpiRNAが生成されAGO3と結合する<ref name=Brennecke2007><pubmed>17346786</pubmed></ref><ref name=DeFazio2011><pubmed>22020280</pubmed></ref><ref name=Gunawardane2007><pubmed>17322028</pubmed></ref> [25-27]。これらpiRNAはトランスポゾンmRNAから生成されるため、AGO3はトランスポゾンのアンチセンス方向の転写産物を切断する。アンチセンス転写産物RNA断片から生成されたpiRNAはAubergineと結合する。		ショウジョウバエAubergineに代表されるNLSを持たないPIWIサブファミリーは、RISC形成後も細胞質に局在し、piRNAを介して結合した[[トランスポゾン]]mRNAをエンドヌクレアーゼ活性依存的に切断することによってトランスポゾンの発現を抑制する。その分子機序はAGO2の分子機序とよく似ている。AGO2によって切断されたRNA断片は細胞質で分解される運命にあるが、Aubergineによって切断されたRNA断片からはpiRNAが生成されAGO3と結合する<ref name=Brennecke2007><pubmed>17346786</pubmed></ref><ref name=DeFazio2011><pubmed>22020280</pubmed></ref><ref name=Gunawardane2007><pubmed>17322028</pubmed></ref> [25-27]。これらpiRNAはトランスポゾンmRNAから生成されるため、AGO3はトランスポゾンのアンチセンス方向の転写産物を切断する。アンチセンス転写産物RNA断片から生成されたpiRNAはAubergineと結合する。

	このAubergineとAGO3による反応は相互に連続して起こり、piRNAを増幅させるためpiRNA増幅機構と呼ばれる。また、その様相からピンポン機構としても知られる。AGO2と異なり、AubergineとAGO3は切断後もRNA断片を保持し続ける。しかし、このままではpiRNA増幅が停滞してしまうため、[[Vasa]]などの[[RNAヘリカーゼ]]が、頃を見計らってエネルギーを消費しつつPIWIからRNA断片を解離する<ref name=Nishida2015><pubmed>25558067</pubmed></ref><ref name=Xiol2014><pubmed>24910301</pubmed></ref> [28, 29]。		このAubergineとAGO3による反応は相互に連続して起こり、piRNAを増幅させるためpiRNA増幅機構と呼ばれる。また、その様相からピンポン機構としても知られる。AGO2と異なり、AubergineとAGO3は切断後もRNA断片を保持し続ける。しかし、このままではpiRNA増幅が停滞してしまうため、[[Vasa]]などの[[RNAヘリカーゼ]]が、頃を見計らってエネルギーを消費しつつPIWIからRNA断片を解離する<ref name=Nishida2015><pubmed>25558067</pubmed></ref><ref name=Xiol2014><pubmed>24910301</pubmed></ref> [28, 29]。
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	[[プラナリア]]もPIWIを持ち、piRNAとRISCを形成してトランスポゾンの発現を抑制する<ref name=Shibata2016><pubmed>27165555</pubmed></ref> [36]。その機能は体性幹細胞維持に必須で再生に欠かせない。		[[プラナリア]]もPIWIを持ち、piRNAとRISCを形成してトランスポゾンの発現を抑制する<ref name=Shibata2016><pubmed>27165555</pubmed></ref> [36]。その機能は体性幹細胞維持に必須で再生に欠かせない。

	[[アメフラシ]]の神経細胞では、piRNA機構が[[記憶]]の維持に重要な役割を果たす<ref name=Rajasethupathy2012><pubmed>22541438</pubmed></ref> [37]。脳腫瘍抑制因子L(3)mbtを欠損したショウジョウバエ脳では、Piwiを含むPIWIメンバーやpiRNA増幅因子、piRNAが異所的に発現するが、Piwiの発現を強制的に抑制すると腫瘍化が解除される<ref name=Janic2010><pubmed>21205669</pubmed></ref> [38]。		[[アメフラシ]]の神経細胞では、piRNA機構が[[記憶]]の維持に重要な役割を果たす<ref name=Rajasethupathy2012><pubmed>22541438</pubmed></ref> [37]。脳腫瘍抑制因子L(3)mbtを欠損したショウジョウバエ脳では、Piwiを含むPIWIサブファミリーやpiRNA増幅因子、piRNAが異所的に発現するが、Piwiの発現を強制的に抑制すると腫瘍化が解除される<ref name=Janic2010><pubmed>21205669</pubmed></ref> [38]。

	== 活性調節機構 ==		== 活性調節機構 ==
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	== ヒト疾患との関わり ==		== ヒト疾患との関わり ==
	~~ヒトの4種類のAGOメンバーと結合するmiRNAは高い割合で重複するため、AGOメンバー間の機能に重複があると推察された~~<ref name=Hafner2010><pubmed>20371350</pubmed></ref> [42]。しかし、例えばAGO3の機能喪失は、[[知的障害]]~~を発症することが報告されており、AGOメンバー間の機能的代償は部分的であるといえる。ヒトのAGO1およびAGO3遺伝子を含むゲノム領域の欠失は、神経~~[[認知障害]]、[[発達遅延]]、知的障害、[[骨年齢]]遅延等に関与する可能性が示唆されている<ref name=Tokita2015><pubmed>25271087</pubmed></ref> [43]。また、ヒトのAGO1遺伝子の変異は、[[自閉症スペクトラム障害]]や知的障害に関連することが示唆されている<ref name=Schalk2022><pubmed>34930816</pubmed></ref> [44]。miRNAの機能と、[[がん]]などの疾患との相関に関しては多くの報告がある<ref name=Iorio2012><pubmed>22351564</pubmed></ref> [45]。PIWIとpiRNAの機能欠損は[[不妊症]]を導く<ref name=Wang2022><pubmed>35403682</pubmed></ref> [46]。		ヒトの4種類のAGOと結合するmiRNAは高い割合で重複するため、AGOサブファミリー間の機能に重複があると推察された<ref name=Hafner2010><pubmed>20371350</pubmed></ref> [42]。しかし、例えばAGO3の機能喪失は、[[知的障害]]を発症することが報告されており、AGOサブファミリー間の機能的代償は部分的であるといえる。ヒトのAGO1およびAGO3遺伝子を含むゲノム領域の欠失は、神経[[認知障害]]、[[発達遅延]]、知的障害、[[骨年齢]]遅延等に関与する可能性が示唆されている<ref name=Tokita2015><pubmed>25271087</pubmed></ref> [43]。また、ヒトのAGO1遺伝子の変異は、[[自閉症スペクトラム障害]]や知的障害に関連することが示唆されている<ref name=Schalk2022><pubmed>34930816</pubmed></ref> [44]。miRNAの機能と、[[がん]]などの疾患との相関に関しては多くの報告がある<ref name=Iorio2012><pubmed>22351564</pubmed></ref> [45]。PIWIとpiRNAの機能欠損は[[不妊症]]を導く<ref name=Wang2022><pubmed>35403682</pubmed></ref> [46]。

	== 関連用語 ==		== 関連用語 ==