「小胞グルタミン酸トランスポーター」の版間の差分

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==VGLUTの構造とサブファミリー==
==VGLUTの構造とサブファミリー==
 [[哺乳類]]では3つのVGLUT(VGLUT1, 2, 3)が同定されている<ref name=ref1><pubmed></pubmed></ref> <ref name=ref2><pubmed></pubmed></ref> <ref name=ref3><pubmed></pubmed></ref>。これらはI型リン酸トランスポーター・ファミリーに属し、現にVGLUT1とVGLUT2は、[[形質膜]]に存在しリン酸を輸送するトランスポーターとしてクローニングされ、それぞれBNPI, DNPIと呼ばれていた<ref name=ref4><pubmed></pubmed></ref> <ref name=ref5><pubmed></pubmed></ref>。現在の分類では、SLC17ファミリーに属し、VGLUT1, 2, 3はそれぞれSLC17A7, A6, A8と呼ばれる。同じファミリーのSialin(SLC17A5)は[[リソソーム]]からのシアル酸排出に関わるトランスポーターとして知られるが<ref name=ref6><pubmed></pubmed></ref>、最近、グルタミン酸やアスパラギン酸輸送活性を持つことが示されVEAT(vesicular excitatory amino acid transporter)と名付けられた<ref name=ref7><pubmed></pubmed></ref>。しかしながら、sialin/VEATがグルタミン酸やアスパラギン酸を介した[[シナプス]]伝達に関わっているか否かは議論の的となっている<ref name=ref8><pubmed></pubmed></ref>。VGLUTは約560個のアミノ酸からなる分子量約65kDaのタンパク質で、10~12個の膜貫通部位を持っている。N末端、C末端ともに細胞質側に位置しており、その部分のアミノ酸配列がアイソフォーム間で多様性に富む。第1膜貫通部位と第2膜貫通部位の間のループ領域は小胞内腔側に位置し、N型の糖鎖修飾を受けている<ref name=ref9><pubmed></pubmed></ref>。VGLUT1のC末端にはProline-rich domainが存在し、エンドサイトーシス関連タンパク質であるエンドフィリンと結合し、高頻度刺激時におけるVGLUT1タンパク質の効率的なエンドサイトーシスに関与していることが示唆されている<ref name=ref10><pubmed></pubmed></ref>。VGLUT1~3のグルタミン酸取込み活性には大きな違いが認められていない。
 [[哺乳類]]では3つのVGLUT(VGLUT1, 2, 3)が同定されている<ref name=ref1><pubmed>10938000</pubmed></ref> <ref name=ref2><pubmed>16765470</pubmed></ref> <ref name=ref3><pubmed>11001057</pubmed></ref>。これらはI型リン酸トランスポーター・ファミリーに属し、現にVGLUT1とVGLUT2は、[[形質膜]]に存在しリン酸を輸送するトランスポーターとしてクローニングされ、それぞれBNPI, DNPIと呼ばれていた<ref name=ref4><pubmed>10820226</pubmed></ref> <ref name=ref5><pubmed>8202535</pubmed></ref>。現在の分類では、SLC17ファミリーに属し、VGLUT1, 2, 3はそれぞれSLC17A7, A6, A8と呼ばれる。同じファミリーのSialin(SLC17A5)は[[リソソーム]]からのシアル酸排出に関わるトランスポーターとして知られるが<ref name=ref6><pubmed>15510212</pubmed></ref>、最近、グルタミン酸やアスパラギン酸輸送活性を持つことが示されVEAT(vesicular excitatory amino acid transporter)と名付けられた<ref name=ref7><pubmed>18695252</pubmed></ref>。しかしながら、sialin/VEATがグルタミン酸やアスパラギン酸を介した[[シナプス]]伝達に関わっているか否かは議論の的となっている<ref name=ref8><pubmed>26180193</pubmed></ref>。VGLUTは約560個のアミノ酸からなる分子量約65kDaのタンパク質で、10~12個の膜貫通部位を持っている。N末端、C末端ともに細胞質側に位置しており、その部分のアミノ酸配列がアイソフォーム間で多様性に富む。第1膜貫通部位と第2膜貫通部位の間のループ領域は小胞内腔側に位置し、N型の糖鎖修飾を受けている<ref name=ref9><pubmed>12151341</pubmed></ref>。VGLUT1のC末端にはProline-rich domainが存在し、エンドサイトーシス関連タンパク質であるエンドフィリンと結合し、高頻度刺激時におけるVGLUT1タンパク質の効率的なエンドサイトーシスに関与していることが示唆されている<ref name=ref10><pubmed>16815333</pubmed></ref>。VGLUT1~3のグルタミン酸取込み活性には大きな違いが認められていない。


==発現分布==
==発現分布==
[[image:小胞グルタミン酸トランスポーター1.png|thumb|350px|'''図1.3つのVGLUTアイソフォームの脳内分布の概要'''<br>哺乳類脳内には3つのVGLUTアイソフォームが発現している。mRNAの発現パターンを見ると、VGLUT1とVGLUT2は相補的に発現しているのに対して、VGLUT3の発現はごく一部の細胞に限局している。参考文献11より改訂。]]
[[image:小胞グルタミン酸トランスポーター1.png|thumb|350px|'''図1.3つのVGLUTアイソフォームの脳内分布の概要'''<br>哺乳類脳内には3つのVGLUTアイソフォームが発現している。mRNAの発現パターンを見ると、VGLUT1とVGLUT2は相補的に発現しているのに対して、VGLUT3の発現はごく一部の細胞に限局している。参考文献11より改訂。]]


 通常グルタミン酸を放出しないニューロンにVGLUTを発現させるとグルタミン酸放出が喚起されることから、今日ではグルタミン酸作動性ニューロンの[[神経終末]]マーカーとして、抗VGLUT抗体が広く使用されている。興味深いことに、成体の脳においてVGLUT1とVGLUT2は異なるニューロンに発現している(図1)<ref name=ref11><pubmed></pubmed></ref> <ref name=ref12><pubmed></pubmed></ref> <ref name=ref13><pubmed></pubmed></ref>。VGLUT1は主に[[大脳皮質]]・[[海馬]]に、VGLUT2は視床・[[視床下部]][[腹内側核]]・[[扁桃体]]に発現が認められる。また、[[小脳]]においては、平行繊維がVGLUT1を、登上繊維がVGLUT2を発現するなど、ここでも相補的な発現パターンを示す。一方、例外的にVGLUT1とVGLUT2の両方を発現するニューロンや、発達過程でアイソフォームの発現量が変化する例も報告されている<ref name=ref14><pubmed></pubmed></ref>。また、脳以外では、膵臓のα細胞やβ細胞、松果体、精子頭部のアクロソームでの発現が確認されており、末梢器官におけるグルタミン酸シグナリングの重要性が示唆されている<ref name=ref15><pubmed></pubmed></ref>。
 通常グルタミン酸を放出しないニューロンにVGLUTを発現させるとグルタミン酸放出が喚起されることから、今日ではグルタミン酸作動性ニューロンの[[神経終末]]マーカーとして、抗VGLUT抗体が広く使用されている。興味深いことに、成体の脳においてVGLUT1とVGLUT2は異なるニューロンに発現している(図1)<ref name=ref11><pubmed>15102489</pubmed></ref> <ref name=ref12><pubmed></pubmed></ref> <ref name=ref13><pubmed></pubmed></ref>。VGLUT1は主に[[大脳皮質]]・[[海馬]]に、VGLUT2は視床・[[視床下部]][[腹内側核]]・[[扁桃体]]に発現が認められる。また、[[小脳]]においては、平行繊維がVGLUT1を、登上繊維がVGLUT2を発現するなど、ここでも相補的な発現パターンを示す。一方、例外的にVGLUT1とVGLUT2の両方を発現するニューロンや、発達過程でアイソフォームの発現量が変化する例も報告されている<ref name=ref14><pubmed></pubmed></ref>。また、脳以外では、膵臓のα細胞やβ細胞、松果体、精子頭部のアクロソームでの発現が確認されており、末梢器官におけるグルタミン酸シグナリングの重要性が示唆されている<ref name=ref15><pubmed></pubmed></ref>。


 主要なVGLUTアイソフォームであるVGLUT1,2に比べて、VGLUT3を発現しているニューロンは極めて少ない<ref name=ref16><pubmed></pubmed></ref> <ref name=ref17><pubmed></pubmed></ref>。興味深いことに、VGLUT3は従来グルタミン酸作動性ニューロンと思われていなかったニューロン、例えば海馬や大脳皮質の[[GABA作動性]]ニューロンや[[モノアミン]]作動性ニューロンでの発現が認められることから、グルタミン酸と[[GABA]]や[[ドーパミン]]の共放出が示唆された。また、VGLUT3は神経終末のみならず、一部の細胞では細胞体や樹状突起での発現が認められることから、ポストシナプス側からのグルタミン酸放出による逆行性シグナル伝達を担う可能性が指摘されている。[[肝臓]]や[[腎臓]]においても発現が検出されているが、その生理機能は不明である。
 主要なVGLUTアイソフォームであるVGLUT1,2に比べて、VGLUT3を発現しているニューロンは極めて少ない<ref name=ref16><pubmed></pubmed></ref> <ref name=ref17><pubmed></pubmed></ref>。興味深いことに、VGLUT3は従来グルタミン酸作動性ニューロンと思われていなかったニューロン、例えば海馬や大脳皮質の[[GABA作動性]]ニューロンや[[モノアミン]]作動性ニューロンでの発現が認められることから、グルタミン酸と[[GABA]]や[[ドーパミン]]の共放出が示唆された。また、VGLUT3は神経終末のみならず、一部の細胞では細胞体や樹状突起での発現が認められることから、ポストシナプス側からのグルタミン酸放出による逆行性シグナル伝達を担う可能性が指摘されている。[[肝臓]]や[[腎臓]]においても発現が検出されているが、その生理機能は不明である。