「ニューロリギン」の版間の差分

DOI [[XXXX]]/XXXX　原稿受付日：2013年6月4日　原稿完成日：2013年7月xx日<br>

{{box|text=　ニューロリギンは[[シナプス後部]]（postsynapse）に存在する1回膜貫通型タンパク質であり、[[シナプス前末端]]（presynapse，presynaptic terminal）に存在する[[ニューレキシン]]（Neurexin: NRXN）の内因性リガンドであり、[[シナプス]]の成熟や機能を調整している<ref name=ref1><pubmed>18923512</pubmed></ref>。ニューロリギンのアイソフォームは、[[グルタミン酸]]作動性・[[GABA]]作動性神経シナプスの構築の選別に影響すると考えられている。また、[[自閉症]]や[[統合失調症]]のリスク遺伝子として考えられており、[[遺伝子改変マウス]]は自閉症様行動を示す<ref name=ref1><pubmed>17823315</pubmed></ref> <ref name=ref2><pubmed>21808020</pubmed></ref> <ref><pubmed>23183221</pubmed></ref> <ref name=ref3><pubmed>19243448</pubmed></ref>。

　[[wikipedia:ja:ヒト|ヒト]]では5つのニューロリギン遺伝子がある（[[ニューロリギン1|NLGN1]]、[[ニューロリギン2|NLGN2]]、[[ニューロリギン3|NLGN3]]、[[ニューロリギン4|NLGN4]]、[[ニューロリギン4Y|NLGN4Y]]）<ref name=ref4 /> <ref name=ref5><pubmed>11368788</pubmed></ref> <ref><pubmed>18434543</pubmed></ref> <ref><pubmed>8576240</pubmed></ref>。また、[[ショウジョウバエ]]（4遺伝子<ref><pubmed>20547130</pubmed></ref> <ref><pubmed>21228178</pubmed></ref>）や[[wikipedia:ja:アメフラシ|アメフラシ]]（1遺伝子<ref><pubmed>21555073</pubmed></ref>）、[[wikipedia:ja:ミツバチ|ミツバチ]]（5遺伝子<ref><pubmed>18974885</pubmed></ref> <ref><pubmed>20161754</pubmed></ref>、[[線虫]]（1遺伝子<ref><pubmed>20083577</pubmed></ref>）などの[[wikipedia:ja:無脊椎動物|無脊椎動物]]においてもニューロリギン遺伝子の発現が認められている。

　ニューロリギンとβニューレキシン複合体の3次元構造が明らかとなっている（動画）。AChE相同領域にはSSAがあり、加えてニューロリギン1にのみ同領域にSSBが存在する。''In situ'' chemical cross-linking法（[[細胞膜]]表面に存在する''cis''複合体を保持する為）と[[wikipedia:ja:免疫沈降法|免疫沈降法]]を組み合わせた解析によって、全てのニューロリギンアイソフォームがホモ二量体を形成することが示唆され、ニューロリギン1-ニューロリギン2とニューロリギン1-ニューロリギン3ヘテロ二量体の存在が確認されている<ref name=ref8><pubmed>22671294</pubmed></ref>。上記の解析ではニューロリギン2－ニューロリギン3ヘテロ二量体は認められていないが<ref name=ref8 />、他グループの免疫沈降法では報告されている<ref name=ref9><pubmed>17897391</pubmed></ref>。二量体形成は、ニューロリギンの細胞膜への輸送に必要であり<ref name=ref8 />、この形成に関与する部位はAChE相同領域に存在する<ref name=ref100><pubmed>12796785</pubmed></ref> <ref name=ref8 />。

　細胞内ドメインのC-末端には、シナプス[[足場タンパク質]]（[[PSD-95]]等）との結合に重要であると推定される[[PDZドメイン]]([[postsynaptic density]] ([[PSD]])-95/ discs large/ zona-occludens-1ドメイン)結合部位が存在する(図2)<ref><pubmed>15555927</pubmed></ref> <ref><pubmed>9278515</pubmed></ref> <ref><pubmed>15458844</pubmed></ref>。

 

 

 

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　ニューロリギン1とニューロリギン2はそれぞれ[[中枢神経系]]の[[グルタミン酸]]作動性神経（[[興奮性]]）シナプスと[[GABA]]作動性神経（[[抑制性]]）シナプスに発現している<ref><pubmed>9927700</pubmed></ref> <ref><pubmed>15540461</pubmed></ref> <ref><pubmed>15620359</pubmed></ref>。ニューロリギンの興奮性・抑制性シナプスにおける局在はシナプス足場タンパク質（PSD-95とgephyrin）によって調節されていることが示唆されている<ref><pubmed>19914352</pubmed></ref>。また、ヒトでは、ニューロリギン2の[[wikipedia:ja:膵島|膵島]]と[[wikipedia:ja:大腸|大腸]]における発現が確認されている<ref name=ref19><pubmed>18755801</pubmed></ref>。

　ニューロリギン1はPSD-95との結合によって、選択的に興奮性シナプスを構築する<ref><pubmed>15358863</pubmed></ref>。一方、ニューロリギン2は抑制性シナプス後部特異的な足場タンパク質であるgephyrinを介して、抑制性シナプスを構築する<ref name=ref17 />。また、ニューロリギン1の細胞外ドメインは、NMDA型グルタミン酸受容体と相互作用を示し、シナプス後部におけるNMDA型グルタミン酸受容体の機能を調節していると報告されている<ref><pubmed>23269831</pubmed></ref>。シナプスの形成にはニューロリギンのホモ二量体、ヘテロ二量体形成が必要であることが報告されている<ref name=ref9 /> <ref><pubmed>23129658</pubmed></ref> <ref name=ref8 />。

　神経活動依存的にニューロリギン1は[[wikipedia:ja:翻訳後修飾|翻訳後修飾]]を受けることが知られている。細胞膜上のニューロリギン1は、NMDA型グルタミン酸受容体依存的に活性化された[[プロテアーゼ]]によって切断される<ref name=ref10><pubmed>23083741</pubmed></ref> <ref name=ref11><pubmed>23083742</pubmed></ref>。この活動依存的NLGN1切断はシナプス密度を調節し<ref name=ref11 />、興奮性シナプス伝達効率を変化させる<ref name=ref10 />。

　ニューロリギン1は記憶と学習の分子基盤と考えられる[[長期増強現象]]（long-term potentiation：LTP）の発現に必要であり、SSBの存在が寄与している<ref name=ref12><pubmed>23083734</pubmed></ref> <ref name=ref13><pubmed>20147539</pubmed></ref> <ref name=ref14><pubmed>18579781</pubmed></ref>。一方、ニューロリギン3は、[[ノックダウン実験]]と[[ノックアウトマウス]]ではLTPには関与しないことが報告されているが、[[wikipedia:ja:ミスセンス変異|ミスセンス変異]]（Arg451Cys置換）ニューロリギン3 ノックインマウスではLTPの増大が認められている<ref name=ref12 /> <ref name=ref2 />。

=====ニューロリギン1 ノックアウト, ノックダウンマウス=====

　[[社会的行動]]の障害（[[social novelty preference]]の低下）と[[ultrasonic vocalization]]の減少を示す<ref name=ref3 />。脳容積の減少が認められる<ref name=ref3 />。抑制性シナプス伝達能の僅かな増加と興奮性シナプス伝達能の僅かな減少が認められるが、[[シナプス可塑性]]の変化は認められない<ref name=ref2 />。また、[[海馬]]ではパルバルブミン陽性抑制性細胞を介した抑制性シナプス伝達効率の変化は認められないが、[[コレシストキニン]]（cholesystokinin)陽性抑制性細胞を介した伝達効率の増加が認められる<ref name=ref20><pubmed>23583622</pubmed></ref>。

　社会的行動の障害（reciprocal social interaction）とultrasonic vocalizationの減少を示す。脳容積の減少が認められる<ref><pubmed>18227507</pubmed></ref>。

　ニューロリギン1は[[アミロイドβタンパク質]]と結合することが報告されており、[[アルツハイマー病]]発症への関与が示唆されている<ref><pubmed>21838267</pubmed></ref>。また、[[アミロイド前駆体タンパク質]]を切断する[[ADAM10]]（A disintegrin and metalloproteinase 10）や[[γ-secretase]]、アミロイドβタンパク質の代謝に関与する[[MMP-9]]がニューロリギン1の切断にも関与することが報告されている<ref name=ref10 /> <ref name=ref11 />。