「スペクトリン」の版間の差分

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== 構造 ==

~~===ドメイン構造===~~

　いずれも弾性に富むスペクトリンリピートと呼ばれる特徴的な繰り返し配列を有する<ref name=Speicher1983><pubmed>6654896</pubmed></ref><ref name=Speicher1984><pubmed>6472478</pubmed></ref>。

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　β-スペクトリンはN末端から順に、２個のアクチン結合CH（calponin homology）ドメイン、17個のスペクトリンリピート（βV-スペクトリンは30個）、PH（pleckstrin homology）ドメインが続く<ref name=Liu2019><pubmed>31191255</pubmed></ref>。βV-スペクトリンは推定されるアンキリン結合領域が十分に保存されていない<ref name=Stabach2000><pubmed>10764729</pubmed></ref>。そのため、他のβ-スペクトリンとは異なる様式で骨格構造を形成していると考えられている。

~~=== 高次構造と機能===~~

　2つのαサブユニットと2つのβサブユニットからなるヘテロ四量体を形成する<ref name=Morrow1981><pubmed>7204503</pubmed></ref><ref name=Bignone2003><pubmed>12820899</pubmed></ref>（'''図2'''）。

　2つのαサブユニットと2つのβサブユニットからなるヘテロ四量体を形成する<ref name=Morrow1981><pubmed>7204503</pubmed></ref><ref name=Bignone2003><pubmed>12820899</pubmed></ref>（'''図2'''）。四量体の両端は環状に配置したアクチン（アクチンリング）と結合し、アクチンリング同士を連結することで、細胞膜直下に膜骨格を形成する。

==機能===

　神経細胞の軸索では、四量体の両端は環状に配置したアクチン（アクチンリング）と結合し、アクチンリング同士を連結することで、細胞膜直下に膜骨格を形成する。

　~~神経細胞の軸索では、このスペクトリン~~-アクチン骨格が約190 ~~nm間隔で周期的に配列し、**膜関連周期骨格（membrane~~-associated periodic skeleton; ~~MPS）**を形成する~~<ref name=Xu2013><pubmed>23239625</pubmed></ref><ref name=Goy2026><pubmed>42228557</pubmed></ref>。MPSは軸索全体に共通する基本構造であるが、スペクトリンアイソフォームやアンキリンとの組み合わせは軸索内の領域によって異なり、それぞれ異なる機能を担う<ref name=Goy2026><pubmed>42228557</pubmed></ref>。

　このスペクトリン-アクチン骨格が約190 nm間隔で周期的に配列し、膜関連周期骨格（membrane-associated periodic skeleton; MPS）を形成する<ref name=Xu2013><pubmed>23239625</pubmed></ref><ref name=Goy2026><pubmed>42228557</pubmed></ref>。MPSは軸索全体に共通する基本構造であるが、スペクトリンアイソフォームやアンキリンとの組み合わせは軸索内の領域によって異なり、それぞれ異なる機能を担う<ref name=Goy2026><pubmed>42228557</pubmed></ref>。

　軸索遠位部では、αII-スペクトリンとβII-~~スペクトリンがヘテロ四量体を形成し、ankyrin~~-~~BとともにMPSを構築する~~<ref name=Yoshimura2021>吉村武. 神経細胞の軸索起始部に特有な細胞骨格構造とその破綻. 生化学 2021;93:517–520. doi:10.14952/SEIKAGAKU.2021.930517</ref>。

　軸索遠位部では、αII-スペクトリンとβII-スペクトリンがヘテロ四量体を形成し、アンキリン-Bとともに膜関連周期骨格を構築する<ref name=Yoshimura2021>吉村武. 神経細胞の軸索起始部に特有な細胞骨格構造とその破綻. 生化学 2021;93:517–520. doi:10.14952/SEIKAGAKU.2021.930517</ref>。

　軸索起始部（axon initial segment; ~~AIS）の形成初期には、このankyrin~~-B/αII-スペクトリン/βII-~~スペクトリン骨格が軸索遠位側から形成され、近位側に形成されるankyrin~~-G/αII-スペクトリン/βIV-スペクトリン骨格との境界を規定する<ref name=Liu2019><pubmed>31191255</pubmed></ref>。軸索起始部では、αII-スペクトリンとβIV-~~スペクトリンがヘテロ四量体を形成し、ankyrin~~-GがβIV-スペクトリンと結合して特徴的な膜骨格を構築する<ref name=Yoshimura2021>吉村武. 神経細胞の軸索起始部に特有な細胞骨格構造とその破綻. 生化学 2021;93:517–520. doi:10.14952/SEIKAGAKU.2021.930517</ref><ref name=Yang2007><pubmed>17283186</pubmed></ref><ref name=Huang2017><pubmed>29038240</pubmed></ref>~~。Ankyrin~~-Gは電位依存性ナトリウムチャネル（Nav1群）、KCNQ2/~~3チャネル、細胞接着分子NF186およびNrCAMをこの膜骨格へ係留し、AISへの高密度集積を可能にする~~<ref name=Pan2006><pubmed>16525039</pubmed></ref><ref name=Jenkins2025><pubmed>39480263</pubmed></ref>。この分子配置は活動電位発生の基盤となる<ref name=Kole2008><pubmed>18204443</pubmed></ref>。さらに軸索起始部は膜タンパク質や細胞内小胞の輸送を制御する拡散障壁としても機能し、細胞体・樹状突起区画と軸索区画を隔てることで神経極性の維持に寄与する<ref name=Liu2019><pubmed>31191255</pubmed></ref>。

　軸索起始部（axon initial segment; AIS）の形成初期には、このアンキリン-B/αII-スペクトリン/βII-スペクトリン骨格が軸索遠位側から形成され、近位側に形成されるアンキリン-G/αII-スペクトリン/βIV-スペクトリン骨格との境界を規定する<ref name=Liu2019><pubmed>31191255</pubmed></ref>。軸索起始部では、αII-スペクトリンとβIV-スペクトリンがヘテロ四量体を形成し、アンキリン-GがβIV-スペクトリンと結合して特徴的な膜骨格を構築する<ref name=Yoshimura2021>吉村武. 神経細胞の軸索起始部に特有な細胞骨格構造とその破綻. 生化学 2021;93:517–520. doi:10.14952/SEIKAGAKU.2021.930517</ref><ref name=Yang2007><pubmed>17283186</pubmed></ref><ref name=Huang2017><pubmed>29038240</pubmed></ref>。アンキリン-Gは電位依存性ナトリウムチャネル（Nav1群）、KCNQ2/3チャネル、細胞接着分子NF186およびNrCAMをこの膜骨格へ係留し、軸索起始部への高密度集積を可能にする<ref name=Pan2006><pubmed>16525039</pubmed></ref><ref name=Jenkins2025><pubmed>39480263</pubmed></ref>。この分子配置は活動電位発生の基盤となる<ref name=Kole2008><pubmed>18204443</pubmed></ref>。さらに軸索起始部は膜タンパク質や細胞内小胞の輸送を制御する拡散障壁としても機能し、細胞体・樹状突起区画と軸索区画を隔てることで神経極性の維持に寄与する<ref name=Liu2019><pubmed>31191255</pubmed></ref>。

　~~中枢神経系では、髄鞘間に位置するランヴィエ絞輪にもαII~~-スペクトリン、βIV-~~スペクトリン、ankyrin~~-Gからなる膜骨格が形成される<ref name=Komada2002><pubmed>11807096</pubmed></ref><ref name=Liu2019><pubmed>31191255</pubmed></ref>。この骨格は電位依存性ナトリウムチャネルをランヴィエ絞輪へ集積させ、跳躍伝導を可能にする<ref name=Lorenzo2023><pubmed>36697767</pubmed></ref><ref name=Komada2002><pubmed>11807096</pubmed></ref>。一方、ランヴィエ絞輪に隣接するパラノードでは、軸索側のCaspr-~~contactin複合体と髄鞘側のneurofascin~~-155との相互作用によってパラノーダルジャンクションが形成される<ref name=Charles2002><pubmed>11839274</pubmed></ref><ref name=Sherman2005><pubmed>16337912</pubmed></ref>。この領域ではαII-スペクトリン/βII-スペクトリン骨格が膜タンパク質の側方拡散を制限する拡散障壁として働き、軸索膜ドメインの維持に重要な役割を果たす<ref name=Ogawa2006><pubmed>16687515</pubmed></ref><ref name=Zhang2013a><pubmed>24217619</pubmed></ref>。

　髄鞘間に位置するランヴィエ絞輪にもαII-スペクトリン、βIV-スペクトリン、アンキリン-Gからなる膜骨格が形成される<ref name=Komada2002><pubmed>11807096</pubmed></ref><ref name=Liu2019><pubmed>31191255</pubmed></ref>。この骨格は電位依存性ナトリウムチャネルをランヴィエ絞輪へ集積させ、跳躍伝導を可能にする<ref name=Lorenzo2023><pubmed>36697767</pubmed></ref><ref name=Komada2002><pubmed>11807096</pubmed></ref>。一方、ランヴィエ絞輪に隣接するパラノードでは、軸索側のCaspr-コンタクチン複合体と髄鞘側のニューロファシン-155との相互作用によってパラノーダルジャンクションが形成される<ref name=Charles2002><pubmed>11839274</pubmed></ref><ref name=Sherman2005><pubmed>16337912</pubmed></ref>。この領域ではαII-スペクトリン/βII-スペクトリン骨格が膜タンパク質の側方拡散を制限する拡散障壁として働き、軸索膜ドメインの維持に重要な役割を果たす<ref name=Ogawa2006><pubmed>16687515</pubmed></ref><ref name=Zhang2013a><pubmed>24217619</pubmed></ref>。

== 疾患との関わり ==

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 == 構造 ==
-===ドメイン構造===
 　いずれも弾性に富むスペクトリンリピートと呼ばれる特徴的な繰り返し配列を有する<ref name=Speicher1983><pubmed>6654896</pubmed></ref><ref name=Speicher1984><pubmed>6472478</pubmed></ref>。
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 　β-スペクトリンはN末端から順に、２個のアクチン結合CH（calponin homology）ドメイン、17個のスペクトリンリピート（βV-スペクトリンは30個）、PH（pleckstrin homology）ドメインが続く<ref name=Liu2019><pubmed>31191255</pubmed></ref>。βV-スペクトリンは推定されるアンキリン結合領域が十分に保存されていない<ref name=Stabach2000><pubmed>10764729</pubmed></ref>。そのため、他のβ-スペクトリンとは異なる様式で骨格構造を形成していると考えられている。
-=== 高次構造と機能===
+つのαサブユニットと2つのβサブユニットからなるヘテロ四量体を形成する<ref name=Morrow1981><pubmed>7204503</pubmed></ref><ref name=Bignone2003><pubmed>12820899</pubmed></ref>（'''図2'''）。
-つのαサブユニットと2つのβサブユニットからなるヘテロ四量体を形成する<ref name=Morrow1981><pubmed>7204503</pubmed></ref><ref name=Bignone2003><pubmed>12820899</pubmed></ref>（'''図2'''）。四量体の両端は環状に配置したアクチン（アクチンリング）と結合し、アクチンリング同士を連結することで、細胞膜直下に膜骨格を形成する。
+==機能===
+　神経細胞の軸索では、四量体の両端は環状に配置したアクチン（アクチンリング）と結合し、アクチンリング同士を連結することで、細胞膜直下に膜骨格を形成する。
-　神経細胞の軸索では、このスペクトリン-アクチン骨格が約190 nm間隔で周期的に配列し、**膜関連周期骨格（membrane-associated periodic skeleton; MPS）**を形成する<ref name=Xu2013><pubmed>23239625</pubmed></ref><ref name=Goy2026><pubmed>42228557</pubmed></ref>。MPSは軸索全体に共通する基本構造であるが、スペクトリンアイソフォームやアンキリンとの組み合わせは軸索内の領域によって異なり、それぞれ異なる機能を担う<ref name=Goy2026><pubmed>42228557</pubmed></ref>。
+　このスペクトリン-アクチン骨格が約190 nm間隔で周期的に配列し、膜関連周期骨格（membrane-associated periodic skeleton; MPS）を形成する<ref name=Xu2013><pubmed>23239625</pubmed></ref><ref name=Goy2026><pubmed>42228557</pubmed></ref>。MPSは軸索全体に共通する基本構造であるが、スペクトリンアイソフォームやアンキリンとの組み合わせは軸索内の領域によって異なり、それぞれ異なる機能を担う<ref name=Goy2026><pubmed>42228557</pubmed></ref>。
-　軸索遠位部では、αII-スペクトリンとβII-スペクトリンがヘテロ四量体を形成し、ankyrin-BとともにMPSを構築する<ref name=Yoshimura2021>吉村武. 神経細胞の軸索起始部に特有な細胞骨格構造とその破綻. 生化学 2021;93:517–520. doi:10.14952/SEIKAGAKU.2021.930517</ref>。
+　軸索遠位部では、αII-スペクトリンとβII-スペクトリンがヘテロ四量体を形成し、アンキリン-Bとともに膜関連周期骨格を構築する<ref name=Yoshimura2021>吉村武. 神経細胞の軸索起始部に特有な細胞骨格構造とその破綻. 生化学 2021;93:517–520. doi:10.14952/SEIKAGAKU.2021.930517</ref>。
-　軸索起始部（axon initial segment; AIS）の形成初期には、このankyrin-B/αII-スペクトリン/βII-スペクトリン骨格が軸索遠位側から形成され、近位側に形成されるankyrin-G/αII-スペクトリン/βIV-スペクトリン骨格との境界を規定する<ref name=Liu2019><pubmed>31191255</pubmed></ref>。軸索起始部では、αII-スペクトリンとβIV-スペクトリンがヘテロ四量体を形成し、ankyrin-GがβIV-スペクトリンと結合して特徴的な膜骨格を構築する<ref name=Yoshimura2021>吉村武. 神経細胞の軸索起始部に特有な細胞骨格構造とその破綻. 生化学 2021;93:517–520. doi:10.14952/SEIKAGAKU.2021.930517</ref><ref name=Yang2007><pubmed>17283186</pubmed></ref><ref name=Huang2017><pubmed>29038240</pubmed></ref>。Ankyrin-Gは電位依存性ナトリウムチャネル（Nav1群）、KCNQ2/3チャネル、細胞接着分子NF186およびNrCAMをこの膜骨格へ係留し、AISへの高密度集積を可能にする<ref name=Pan2006><pubmed>16525039</pubmed></ref><ref name=Jenkins2025><pubmed>39480263</pubmed></ref>。この分子配置は活動電位発生の基盤となる<ref name=Kole2008><pubmed>18204443</pubmed></ref>。さらに軸索起始部は膜タンパク質や細胞内小胞の輸送を制御する拡散障壁としても機能し、細胞体・樹状突起区画と軸索区画を隔てることで神経極性の維持に寄与する<ref name=Liu2019><pubmed>31191255</pubmed></ref>。
+　軸索起始部（axon initial segment; AIS）の形成初期には、このアンキリン-B/αII-スペクトリン/βII-スペクトリン骨格が軸索遠位側から形成され、近位側に形成されるアンキリン-G/αII-スペクトリン/βIV-スペクトリン骨格との境界を規定する<ref name=Liu2019><pubmed>31191255</pubmed></ref>。軸索起始部では、αII-スペクトリンとβIV-スペクトリンがヘテロ四量体を形成し、アンキリン-GがβIV-スペクトリンと結合して特徴的な膜骨格を構築する<ref name=Yoshimura2021>吉村武. 神経細胞の軸索起始部に特有な細胞骨格構造とその破綻. 生化学 2021;93:517–520. doi:10.14952/SEIKAGAKU.2021.930517</ref><ref name=Yang2007><pubmed>17283186</pubmed></ref><ref name=Huang2017><pubmed>29038240</pubmed></ref>。アンキリン-Gは電位依存性ナトリウムチャネル（Nav1群）、KCNQ2/3チャネル、細胞接着分子NF186およびNrCAMをこの膜骨格へ係留し、軸索起始部への高密度集積を可能にする<ref name=Pan2006><pubmed>16525039</pubmed></ref><ref name=Jenkins2025><pubmed>39480263</pubmed></ref>。この分子配置は活動電位発生の基盤となる<ref name=Kole2008><pubmed>18204443</pubmed></ref>。さらに軸索起始部は膜タンパク質や細胞内小胞の輸送を制御する拡散障壁としても機能し、細胞体・樹状突起区画と軸索区画を隔てることで神経極性の維持に寄与する<ref name=Liu2019><pubmed>31191255</pubmed></ref>。
-　中枢神経系では、髄鞘間に位置するランヴィエ絞輪にもαII-スペクトリン、βIV-スペクトリン、ankyrin-Gからなる膜骨格が形成される<ref name=Komada2002><pubmed>11807096</pubmed></ref><ref name=Liu2019><pubmed>31191255</pubmed></ref>。この骨格は電位依存性ナトリウムチャネルをランヴィエ絞輪へ集積させ、跳躍伝導を可能にする<ref name=Lorenzo2023><pubmed>36697767</pubmed></ref><ref name=Komada2002><pubmed>11807096</pubmed></ref>。一方、ランヴィエ絞輪に隣接するパラノードでは、軸索側のCaspr-contactin複合体と髄鞘側のneurofascin-155との相互作用によってパラノーダルジャンクションが形成される<ref name=Charles2002><pubmed>11839274</pubmed></ref><ref name=Sherman2005><pubmed>16337912</pubmed></ref>。この領域ではαII-スペクトリン/βII-スペクトリン骨格が膜タンパク質の側方拡散を制限する拡散障壁として働き、軸索膜ドメインの維持に重要な役割を果たす<ref name=Ogawa2006><pubmed>16687515</pubmed></ref><ref name=Zhang2013a><pubmed>24217619</pubmed></ref>。
+　髄鞘間に位置するランヴィエ絞輪にもαII-スペクトリン、βIV-スペクトリン、アンキリン-Gからなる膜骨格が形成される<ref name=Komada2002><pubmed>11807096</pubmed></ref><ref name=Liu2019><pubmed>31191255</pubmed></ref>。この骨格は電位依存性ナトリウムチャネルをランヴィエ絞輪へ集積させ、跳躍伝導を可能にする<ref name=Lorenzo2023><pubmed>36697767</pubmed></ref><ref name=Komada2002><pubmed>11807096</pubmed></ref>。一方、ランヴィエ絞輪に隣接するパラノードでは、軸索側のCaspr-コンタクチン複合体と髄鞘側のニューロファシン-155との相互作用によってパラノーダルジャンクションが形成される<ref name=Charles2002><pubmed>11839274</pubmed></ref><ref name=Sherman2005><pubmed>16337912</pubmed></ref>。この領域ではαII-スペクトリン/βII-スペクトリン骨格が膜タンパク質の側方拡散を制限する拡散障壁として働き、軸索膜ドメインの維持に重要な役割を果たす<ref name=Ogawa2006><pubmed>16687515</pubmed></ref><ref name=Zhang2013a><pubmed>24217619</pubmed></ref>。
 == 疾患との関わり ==