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<font size="+1">[http://researchmap.jp/read0213072 丸山 敬]</font><br> | |||
''埼玉医科大学 医学部 医学部 薬理学''<br> | |||
<font size="+1">[http://www.kitasato-u.ac.jp/sci/resea/seibutsu/kino/Home.html 太田 安隆]</font><br> | |||
''北里大学理学部生物科学科 生体機能学講座 ''<br> | |||
DOI：<selfdoi /> 原稿受付日：2012年3月12日 原稿完成日：2013年6月6日<br> | |||
担当編集委員：[http://researchmap.jp/2rikenbsi 林 康紀]（独立行政法人理化学研究所） | |||
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英語名：α-actinin | |||
{{box|text= αアクチニンは1965年に発見された[[アクチン]]結合タンパク質である。非骨格筋型は[[カルシウム]]制御を受けている。脳には骨格筋型も存在し、細胞骨格の一員として様々な生理機能に関与している。骨格筋からアクチン結合タンパク質として、その後、βアクチニン（CapZ）、γアクチニン、EUアクチンが報告されているが、αアクチニンとは全く別種のタンパク質と考えられる。}} | |||
{{lowercase title}} | {{lowercase title}} | ||
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{{PBB|geneid=89}} | {{PBB|geneid=89}} | ||
{{PBB|geneid=81}} | {{PBB|geneid=81}} | ||
==研究の歴史== | ==研究の歴史== | ||
α-アクチニンは1965年に[[wikipedia:JA:江橋節郎|江橋節郎]]、文子夫妻と[[wikipedia:JA:丸山工作|丸山工作]]により[[骨格筋]]の粗精製[[アクチン]]より[[カルシウム]]制御因子（[[トロポニン]]）の生成過程で超沈殿（アクチンと[[ミオシン]]が[[wikipedia:JA:ATP|ATP]]付加により形成する凝集体を吸光度として測定する）を促進する活性因子として分離された<ref><pubmed>5857104</pubmed></ref>最初のアクチン結合タンパク質である。当時のアミノ酸組成分析（今では古典的な各アミノ酸の含有量をスター図で示す比較法）ではアクチンと類似しているデータが得られたために、アクチニンと命名された <ref><pubmed>12076539</pubmed></ref>。 | α-アクチニンは1965年に[[wikipedia:JA:江橋節郎|江橋節郎]]、文子夫妻と[[wikipedia:JA:丸山工作|丸山工作]]により[[骨格筋]]の粗精製[[アクチン]]より[[カルシウム]]制御因子（[[トロポニン]]）の生成過程で超沈殿（アクチンと[[ミオシン]]が[[wikipedia:JA:ATP|ATP]]付加により形成する凝集体を吸光度として測定する）を促進する活性因子として分離された<ref><pubmed>5857104</pubmed></ref>最初のアクチン結合タンパク質である。当時のアミノ酸組成分析（今では古典的な各アミノ酸の含有量をスター図で示す比較法）ではアクチンと類似しているデータが得られたために、アクチニンと命名された <ref><pubmed>12076539</pubmed></ref>。 | ||
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==発現== | ==発現== | ||
代表的なアクチン結合タンパク質の名に恥じず、αアクチニンは基本的にはアクチン線維と共存している。アクチン線維の構造の制御と他のタンパク質をアクチン線維（[[細胞骨格]]）に結合する[[足場／骨格タンパク質]]（scaffold protein）として機能している。[[シナプス]]においては[[シナプス後膜]] (post-synaptic | 代表的なアクチン結合タンパク質の名に恥じず、αアクチニンは基本的にはアクチン線維と共存している。アクチン線維の構造の制御と他のタンパク質をアクチン線維（[[細胞骨格]]）に結合する[[足場／骨格タンパク質]]（scaffold protein）として機能している。[[シナプス]]においては[[シナプス後膜]] (post-synaptic densities、[[PSD]])に局在しアクチン線維と[[NMDA受容体]]の連絡に関与していると考えられている。ACTN2は[[海馬]]の[[歯状回]]([[dentate gyrus]])で[[CA1]]より強く発現している<ref><pubmed>9454847</pubmed></ref>。 | ||
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| [http://mouse.brain-map.org/experiment/show/74514369 ACTN1] | | [http://mouse.brain-map.org/experiment/show/74514369 ACTN1] | ||
| 骨格筋以外の細胞（[[wikipedia:JA:平滑筋|平滑筋]] | | 骨格筋以外の細胞（[[wikipedia:JA:平滑筋|平滑筋]]を含む）比較的[[細胞膜]]直下に局在。いわゆる"non-muscle" α-actinin | ||
| (+)<br>カルシウムが結合するとアクチン結合能が低下する | | (+)<br>カルシウムが結合するとアクチン結合能が低下する | ||
| ノックアウトマウスは | | ノックアウトマウスは [[PubMed]]、MGI[[検索]]（2012年2月）で見いだされず。<br> | ||
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| [http://mouse.brain-map.org/gene/show/11260 ACTN2] | | [http://mouse.brain-map.org/gene/show/11260 ACTN2] | ||
| 骨格筋(全て）、心筋、脳 いわゆる"muscle" α-actinin | | 骨格筋(全て）、心筋、脳 いわゆる"muscle" α-actinin | ||
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| | | ヒト心筋症で変異が見出されている。[[ゼブラフィッシュ]]のノックアウトでは骨格筋と心筋の形成不全が生じた <ref><pubmed>22253474</pubmed></ref>。 | ||
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| [http://mouse.brain-map.org/gene/show/11262 ACTN3] | | [http://mouse.brain-map.org/gene/show/11262 ACTN3] | ||
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===シグナル伝達=== | ===シグナル伝達=== | ||
αアクチニンは[[シグナル伝達]] | αアクチニンは[[シグナル伝達]]に関与する分子群の[[足場タンパク質]]として機能している。また、様々なシグナル伝達経路でその機能が調節されている。 | ||
#プロテアーゼ（カルパイン）を介した制御<br>αアクチニンは[[MAPKKK]]である[[MEKK1]]に結合し，MEKK1を介したカルパインの活性化を制御している。 | #プロテアーゼ（カルパイン）を介した制御<br>αアクチニンは[[MAPKKK]]である[[MEKK1]]に結合し，MEKK1を介したカルパインの活性化を制御している。 | ||
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#NMDA受容体<br>ACTN2はNMDA受容体とシナプス後膜で特異的に結合している。この結合は、Ca/[[CaM]]で阻害されるので、NMDA受容体に抑制的に働いていると考えられている。 | #NMDA受容体<br>ACTN2はNMDA受容体とシナプス後膜で特異的に結合している。この結合は、Ca/[[CaM]]で阻害されるので、NMDA受容体に抑制的に働いていると考えられている。 | ||
#Densin<br>Densinは膜貫通型糖タンパク質で細胞質側に[[PDZドメイン]]をもち、PSDに発現している。αアクチニンはDensinと特異的に結合している。また[[Densin]]はCaMKIIとも結合するので、ACTN-CaMKII-Densin複合体がシナプスの機能に関与していると考えられている。 | #Densin<br>Densinは膜貫通型糖タンパク質で細胞質側に[[PDZドメイン]]をもち、PSDに発現している。αアクチニンはDensinと特異的に結合している。また[[Densin]]はCaMKIIとも結合するので、ACTN-CaMKII-Densin複合体がシナプスの機能に関与していると考えられている。 | ||
#A2A受容体<br>αアクチニンは[[ | #A2A受容体<br>αアクチニンは[[アデノシン]][[A2A受容体]]に結合し、A2A受容体の凝集と細胞内移行(internalization)に関与していると考えられている。 | ||
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</gallery> | </gallery> | ||
==疾患との関わり== | |||
細胞骨格と[[wikipedia:ja:悪性腫瘍|悪性腫瘍]]はその浸潤や増殖の過程で様々な関係が報告されていている。いわゆる細胞骨格タンパク質が転写制御を行うことが見いだされているが<ref><pubmed>20593452</pubmed></ref>、αアクチニンについても[[転写]]を活性化することが報告されている<ref name=ref100><pubmed>20037648</pubmed></ref>。[[脳腫瘍]]との関連では、たとえば脳腫瘍のなかで最も悪性の[[glioblastoma]]の浸潤との関連が指摘されている<ref name=ref100 />。 | |||
==その他のアクチニンと名称がつく分子== | ==その他のアクチニンと名称がつく分子== | ||
===βアクチニン=== | ===βアクチニン=== | ||
丸山工作らが報告したβアクチニンは分子量3万程度の2個のサブユニットからなるヘテロダイマーである。当初、βアクチニンは骨格筋のZ膜側とは反対側（矢じり端＜＊注1＞）に結合して、アクチンフィラメントの長さを一定に保つ機能が推定されていた。1981年にはProc Natl Acad Sciにβアクチニンは[[wikipedia:JA:アルブミン|アルブミン]]であるという論文が掲載されたが、さすがにこれは誤報であった＜＊注2＞。しかし、1987年にZ膜から反矢じり端結合タンパク質が精製され、[[CapZ]]と命名された。CapZはβアクチニンに他ならなかった。βアクチニンが矢じり端に結合すると思われたのは混和タンパク質（[[トロポモジュリン]]）によるものと結論された。このためβアクチニンの名前はほぼ消滅し、現在はCapZが定着している。 | |||
CapZは骨格筋と[[wikipedia:JA:心筋|心筋]]で見いだされおり、[[wikipedia:JA:Z膜|Z膜]]へアクチン線維を固定化している。マウスではCapZの部分欠損は[[プロテインキナーゼ]]C系シグナル伝達が低下し、心筋肥大と生後早期死亡をもたらす<ref><pubmed>22155006</pubmed></ref>。 | CapZは骨格筋と[[wikipedia:JA:心筋|心筋]]で見いだされおり、[[wikipedia:JA:Z膜|Z膜]]へアクチン線維を固定化している。マウスではCapZの部分欠損は[[プロテインキナーゼ]]C系シグナル伝達が低下し、心筋肥大と生後早期死亡をもたらす<ref><pubmed>22155006</pubmed></ref>。 | ||
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＜＊注2＞ 丸山工作は反論の論文をProc Natl Acad Sci誌が掲載を認めないことに不満を唱えた。結局、反論論文はJ. Biochem<ref><pubmed>7298603</pubmed></ref>に掲載された。 | ＜＊注2＞ 丸山工作は反論の論文をProc Natl Acad Sci誌が掲載を認めないことに不満を唱えた。結局、反論論文はJ. Biochem<ref><pubmed>7298603</pubmed></ref>に掲載された。 | ||
<gallery widths=250px heights=300px> | <gallery widths=250px heights=300px> | ||
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===Euアクチニンとγアクチニン=== | ===Euアクチニンとγアクチニン=== | ||
丸山工作の一派により、ウサギ骨格筋からγアクチニン<ref><pubmed>1002672</pubmed></ref>とニワトリ骨格筋からEuアクチニン<ref><pubmed>6783638</pubmed></ref>が報告されている。それぞれ1報告のみであり、クローニングもされておらず、詳細は不明である。 | 丸山工作の一派により、ウサギ骨格筋からγアクチニン<ref><pubmed>1002672</pubmed></ref>とニワトリ骨格筋からEuアクチニン<ref><pubmed>6783638</pubmed></ref>が報告されている。それぞれ1報告のみであり、クローニングもされておらず、詳細は不明である。 | ||
==関連項目== | |||
*[[アクチン]] | |||
*[[マイクロフィラメント]] | |||
*[[細胞骨格]] | |||
== 参考文献 == | == 参考文献 == | ||
<references /> | <references /> | ||