「神経型PASドメインタンパク質」の版間の差分

　Neuronal PAS domain protein（NPAS）ファミリーは、進化的に保存された転写因子の一群であり、その構造的特徴としてN末端側に塩基性ヘリックス・ループ・ヘリックス（basic Helix-Loop-Helix: bHLH）ドメイン、それに続いて2つのPAS（Per-ARNT-Sim）ドメインを持つ<ref name=Gu2000><pubmed>10836146</pubmed></ref>（Gu et al., 2000）。これらのタンパク質は、環境中の化学物質応答（ダイオキシン応答におけるAhR［aryl hydrocarbon receptor］）、細胞の低酸素応答（HIF［hypoxia-inducible factor］）、概日リズムの制御（CLOCK［circadian locomotor output cycles kaput］, BMAL1［brain and muscle ARNT-like 1］）、神経発生など、多様な生物学的プロセスを制御する広範なbHLH-PASスーパーファミリーに属している<ref name=Kewley2004><pubmed>14643885</pubmed></ref>（Kewley et al., 2004）。PASドメイン自身は約70アミノ酸からなるモジュールであり、タンパク質間相互作用（特に二量体形成）のプラットフォームとして機能するだけでなく、ヘム、フラビン、低分子化合物などの様々なリガンドや補因子を結合することで、外部シグナルや細胞内環境の変化を感知するセンサーとしての役割も担う<ref name=Taylor1999><pubmed>10357859</pubmed></ref><ref name=Gilles-Gonzalez2005><pubmed>15598487</pubmed></ref>（Taylor & Zhulin, 1999; Gilles-Gonzalez & Gonzalez, 2005）。

NPASファミリーに属する最初のメンバーは、1990年代後半から2000年代初頭にかけて同定された。NPAS1は、低酸素応答転写因子HIFファミリー、特にHIF1αやHIF2αと相同性を持ち、当初はHIF3αのアイソフォーム（IPAS［inhibitory PAS domain protein］）として報告された側面もある<ref name=Hogenesch1997><pubmed>9079689</pubmed></ref><ref name=Makino2002><pubmed>12119283</pubmed></ref>（Hogenesch et al. 1997; Makino et al., 2002）。NPAS2（別名MOP4［members of PAS superfamily 4］）は、概日リズムの中核因子であるCLOCKとの高い相同性から発見され、哺乳類の概日時計におけるCLOCKの機能的パラログとして同定された<ref name=Hogenesch1997><pubmed>9079689</pubmed></ref><ref name=Reick2001><pubmed>11441147</pubmed></ref>（Hogenesch et al., 1997; Reick et al., 2001）。その後、NPAS3（別名MOP6）が脳での発現パターンと神経発生における潜在的な役割に基づいてクローニングされ<ref name=Zhou1997><pubmed>9012850</pubmed></ref><ref name=Kamnasaran2003><pubmed>12746393</pubmed></ref>（Zhou et al., 1997; Kamnasaran et al., 2003）、NPAS4（別名MOP8, NXF, Le-PAS）は、神経細胞の活動、特に膜脱分極やカルシウム流入に応答して迅速かつ一過的に発現が誘導される最初期遺伝子IEG（immediate early gene）として、複数の研究グループによって独立に同定された<ref name=Ooe2004><pubmed>14701734</pubmed></ref><ref name=Moser2004><pubmed>15363889</pubmed></ref><ref name=Shamloo2006><pubmed>17156197</pubmed></ref>（Ooe et al., 2004; Moser et al., 2004; Shamloo et al. 2006）。これらの発見とそれに続く研究により、NPASファミリーが神経系の発生、シナプス機能、可塑性、学習・記憶、概日リズム、代謝調節など、極めて多様な生命現象において重要な役割を担っていることが明らかになった。特にNPAS3とNPAS4は神経系での発現が顕著であることから"neuronal" PAS domain proteinと命名された経緯があるが、NPAS1やNPAS2のように神経系以外の組織（肝臓、肺など）での機能も報告されている<ref name=Bersten2013><pubmed>24263188</pubmed></ref>（Bersten et al., 2013）。