「コフィリン」の版間の差分

　コフィリンは、[[wikipedia:ja:真核細胞|真核細胞]]全てに存在する生存に必須のタンパク質であり、アクチン結合タンパク質の中で最も存在量の多いタンパク質の一つで細胞内に数μモルの濃度で存在する。発現分布は、[http://mouse.brain-map.org/experiment/show/70719651 非筋肉型コフィリン]、[[http://mouse.brain-map.org/experiment/show/74357607 筋肉型コフィリン]]、ADFの3種類のいずれかが全ての細胞に発現しており、[[wikipedia:ja:筋肉|筋肉]]では、主に筋肉型コフィリンが主に発現している<ref><pubmed>8195165</pubmed></ref>。筋組織以外では非筋肉型コフィリンとADFが主に発現している<ref name="ref6"><pubmed>11809832</pubmed></ref><ref name="ref2" />。コフィリンは[[トロポミオシン]]や[[ミオシン]]と競合的にF-アクチンに結合するため<ref name="ref1" /><ref><pubmed>11901171</pubmed></ref>、コフィリンが多く存在する[[ラメリポディア]]や局在がほとんど見られないストレスファイバーなど、アクチン骨格への結合量はアクチン骨格構造によって異なる。しかし、コフィリンの活性阻害実験から、細胞内のアクチン骨格構造はすべてコフィリンの結合により脱重合されることでターンオーバーしていると考えられる<ref><pubmed>15548599</pubmed></ref><ref><pubmed>21868383</pubmed></ref>。

== アクチン骨格再構築おける機能 ==

　コフィリンのアクチン脱重合・切断活性に対する制御は、[[ホスファチジルイノシトール4、5ビスリン酸]]（[[PIP2]]）との結合によるアクチンへの結合阻害、3番目の[[wikipedia:ja:セリン|セリン]]残基の[[リン酸]]化によるアクチンへの結合阻害、[[Actin interacting protein 1]]（[[Aip1]]）、[[アデニル酸シクラーゼ結合タンパク質]]（[[CAP]]）との結合による活性促進の制御が報告されている（図2）<ref name="ref2" /><ref name="ref4" />。PIP2との結合によるコフィリンの活性阻害では、細胞への刺激依存的な[[ホスホリパーゼ C]]（[[Phospholipase C]]、[[PLC]]）の活性化によってPIP2が分解されコフィリンの活性化を促進しラメリポディア形成などが促進されることが報告されている<ref><pubmed>15337778</pubmed></ref><ref><pubmed>18086920</pubmed></ref>。

　これに対して、特異的なコフィリンの[[タンパク質脱リン酸化酵素]]として[[Slingshot]]ファミリー（[[Slingshot-1]]、[[Slingshot-2]]、[[Slingshot-3]]）が同定されている<ref><pubmed>11832213</pubmed></ref>。これ以外に[[protein phosphatase 1]]（[[PP1]]）、[[protein phosphatase 2A]]（[[PP2A]]）、[[ハロ酸デヒドロゲナーゼ]]の一つでタンパク質脱リン酸化酵素として働く[[Chronophin]]が脱リン酸化酵素として働くことが報告されている<ref><pubmed>11093160</pubmed></ref><ref><pubmed>15580268</pubmed></ref><ref name="ref5" />。

　コフィリンのリン酸化制御は、進化的に[[wikipedia:ja:ショウジョウバエ|ショウジョウバエ]]以降で保存されており、[[wikipedia:ja:線虫|線虫]]、酵母にはLIMキナーゼ、Slingshotに相同な遺伝子は存在しない。

　LIMキナーゼは、[[Rhoファミリー低分子量Gタンパク質]]、[[Ca2+]]シグナル、p38[[MAPキナーゼ]]など様々な上流シグナルによって活性が制御されている。SlingshotもCa2+シグナル、Rhoファミリー低分子量Gタンパク質、[[PI3キナーゼ]]、F-アクチンとの結合によって活性化される（図3）<ref name="ref5" />。また、[[Phospholipase D1]]（[[PLD1]]）に対してリン酸化コフィリンが結合しPLD1を活性化することで[[Rac]]の活性化を促進することも報告されている<ref><pubmed>17853892</pubmed></ref>。個体においては、角膜疾患マウスの原因遺伝子としてADF遺伝子の点変異が同定されている<ref><pubmed>12700171</pubmed></ref>。また、コフィリンの[[ノックアウトマウス]]は胎生致死となる<ref name="ref9"><pubmed>17875668</pubmed></ref>。その他に、コフィリンは[[アポトーシス]]の初期において[[wikipedia:ja:ミトコンドリア|ミトコンドリア]]に局在しアポトーシスを誘導することが報告されている<ref><pubmed>14634665</pubmed></ref>。　　　

　神経組織や神経細胞においてコフィリンは、神経細胞の移動、形態、[[軸索]]、[[樹状突起]]の伸展・退縮、[[樹状突起スパイン]]の形態などをアクチン骨格の制御を介して関与すると考えられる。コフィリンとADFのコンディショナルノックアウトマウスの解析では、非筋肉型のコフィリン遺伝子（n-cofilin）のノックアウトによって脳の発生過程において神経細胞の移動や[[分裂]]に異常が見られ 、こ れに対して、ADF遺伝子ノックアウトでは、脳の発生には影響しないことが報告されている<ref name="ref9" />。

　また、神経細胞に対する様々な刺激におけるコフィリンのリン酸化による活性制御の役割が研究されている<ref><pubmed>18397729</pubmed></ref><ref><pubmed>22566410</pubmed></ref><ref name="ref5" />。最初に、海馬スライスを用いた研究によってLTP誘導時に海馬分子層の樹状突起スパインにおいてコフィリンのリン酸化が誘導されアクチン重合が促進することが報告された<ref><pubmed>12741991</pubmed></ref>。その後、コフィリンのリン酸化を阻害するペプチドを用いた実験などから LTP誘導時において刺激依存的な樹状突起スパインにおけるコフィリンのリン酸化によるアクチン重合が必要であることが報告されている<ref><pubmed>15572107</pubmed></ref><ref><pubmed>17989307</pubmed></ref>。また、LIMキナーゼ遺伝子ノックアウトマウスの解析から、海馬神経細胞の樹状突起の先端の[[成長円錐]]の形態異常、海馬や皮質神経細胞の樹状突起スパインの形態が細長くなること、海馬におけるLTPに異常があることが報告されている<ref><pubmed>12123613</pubmed></ref>。

 

== 神経疾患との関わり ==

<references />