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==セマフォリンとは== | ==セマフォリンとは== | ||
セマフォリン分子群の先駆けは、特定の神経束を染め分ける[[wj:モノクローナル抗体|モノクローナル抗体]]により同定されたファシクリンIVと、[[wj:ニワトリ|ニワトリ]][[後根神経節]]細胞の[[成長円錐]]退縮応答を指標に同定されたコラプシン（後の[[セマフォリン3A]], Sema3A）である。セマフォリン3Aは、当初、退縮活性を有することからコラプシンと命名されたが<ref name=ref1><pubmed>10679438</pubmed></ref>、セマドメインを共有するセマフォリン3A以外のセマフォリンファミリー分子群が、必ずしも退縮活性を示さないことから、これらを総称して、セマフォリン（ギリシア語の手旗信号）ファミリー分子群と命名されるに至った<ref name=ref2><pubmed>10367884</pubmed></ref> | セマフォリン分子群の先駆けは、特定の神経束を染め分ける[[wj:モノクローナル抗体|モノクローナル抗体]]により同定されたファシクリンIVと、[[wj:ニワトリ|ニワトリ]][[後根神経節]]細胞の[[成長円錐]]退縮応答を指標に同定されたコラプシン（後の[[セマフォリン3A]], Sema3A）である。セマフォリン3Aは、当初、退縮活性を有することからコラプシンと命名されたが<ref name=ref1><pubmed>10679438</pubmed></ref>、セマドメインを共有するセマフォリン3A以外のセマフォリンファミリー分子群が、必ずしも退縮活性を示さないことから、これらを総称して、セマフォリン（ギリシア語の手旗信号）ファミリー分子群と命名されるに至った<ref name=ref2><pubmed>10367884</pubmed></ref>。セマフォリンのプロトタイプであるセマフォリン3Aはその後、[[ニューロピリン1]]を受容体とすること、この受容体が、[[血管内皮細胞増殖因子]] ([[vascular endothelial growth factor]], [[VEGF]])の受容体でもあることが発見されるに及び<ref name=ref3><pubmed>10688880</pubmed></ref>、セマフォリンが血管系、免疫系等の神経系以外の様々な組織で重要な役割をすることが広く認識されるようになった。加えて[[wj:アトピー性皮膚炎|アトピー性皮膚炎]]、[[wj:がん|がん]]、[[多発性硬化症]]、[[wj:骨粗鬆症|骨粗鬆症]]など<ref name=ref4><pubmed>24171101</pubmed></ref>、セマフォリン分子が密接に関係する病態が発見されるようになり、現在ではセマフォリンは重要な創薬ターゲットとしても多くの研究者の注目を集めている。 | ||
[[image:semaphorin 1.jpg|thumb|300px|'''図1．セマフォリンファミリータンパク質と受容体の関係'''<br>[[TIM-2]]:[[T cell immunoglobulin and mucin-domain-containing 2]], [[CSPG]]: [[コンドロイチン硫酸プロテオグリカン]], [[HSPG]]: ヘパラン硫酸プロテオグリカン]] | |||
==ファミリー分子== | ==ファミリー分子== | ||
セマフォリンは構造の違いにより、8つのサブファミリー (セマフォリン1-7とV [ウイルス])に分類される（図1）<ref name=ref1 />。全てのセマフォリンの N末端側はセマドメインとなっており、C末端側の構造によって、[[分泌]]型、膜貫通型、 [[GPIアンカー]]型等の性質が付与される。この内、セマフォリン1aは[[線虫]]や[[ショウジョウバエ]]、セマフォリン2aはショウジョウバエ、[[wj:ハチ|ハチ]]等の[[wj:昆虫|昆虫]]に存在するセマフォリンである。 | セマフォリンは構造の違いにより、8つのサブファミリー (セマフォリン1-7とV [ウイルス])に分類される（図1）<ref name=ref1 />。全てのセマフォリンの N末端側はセマドメインとなっており、C末端側の構造によって、[[分泌]]型、膜貫通型、 [[GPIアンカー]]型等の性質が付与される。この内、セマフォリン1aは[[線虫]]や[[ショウジョウバエ]]、セマフォリン2aはショウジョウバエ、[[wj:ハチ|ハチ]]等の[[wj:昆虫|昆虫]]に存在するセマフォリンである。 | ||
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|+ '''表1．セマフォリンの生体内分布'''<ref name=ref5><pubmed>9749776</pubmed></ref> <ref name=ref6 /> <ref name=ref7 /> | |+ '''表1．セマフォリンの生体内分布'''<ref name=ref5><pubmed>9749776</pubmed></ref> <ref name=ref6 /> <ref name=ref7 /> | ||
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| 種類 | | 種類||サブタイプ | ||
| 神経系 | | 神経系 | ||
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| | | rowspan="7"|セマフォリン3||A | ||
| [[大脳皮質]]、[[梨状葉]]、[[海馬]]、[[尾状核]]、[[被核]]、[[扁桃体]]、[[小脳]]、[[分界条]]、 [[脊髄]]、後根神経節 | | [[大脳皮質]]、[[梨状葉]]、[[海馬]]、[[尾状核]]、[[被核]]、[[扁桃体]]、[[小脳]]、[[分界条]]、 [[脊髄]]、後根神経節 | ||
| [[wj:肺|肺]]、[[wj:胎盤|胎盤]]、[[wj:胃|胃]]、[[wj:大腸|大腸]]、[[wj:小腸|小腸]]、[[wj:前立腺|前立腺]]、[[wj:骨芽細胞|骨芽細胞]]、[[wj:腎臓|腎臓]] | | [[wj:肺|肺]]、[[wj:胎盤|胎盤]]、[[wj:胃|胃]]、[[wj:大腸|大腸]]、[[wj:小腸|小腸]]、[[wj:前立腺|前立腺]]、[[wj:骨芽細胞|骨芽細胞]]、[[wj:腎臓|腎臓]] | ||
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| [[嗅球]]、小脳、[[中脳]]、[[橋]]、[[延髄]] | | [[嗅球]]、小脳、[[中脳]]、[[橋]]、[[延髄]] | ||
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| 大脳皮質、梨状葉、[[内嗅領皮質]]、海馬、[[淡蒼球]]、扁桃体、小脳 | | 大脳皮質、梨状葉、[[内嗅領皮質]]、海馬、[[淡蒼球]]、扁桃体、小脳 | ||
| [[wj:脂肪細胞|脂肪細胞]]、肺、[[wj:子宮|子宮]]、[[wj:卵巣|卵巣]]、[[wj:膀胱|膀胱]]、胃、大腸、骨芽細胞、[[wj:骨格筋|骨格筋]] | | [[wj:脂肪細胞|脂肪細胞]]、肺、[[wj:子宮|子宮]]、[[wj:卵巣|卵巣]]、[[wj:膀胱|膀胱]]、胃、大腸、骨芽細胞、[[wj:骨格筋|骨格筋]] | ||
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| | | D | ||
| 嗅球、脊髄、後根神経節 | | 嗅球、脊髄、後根神経節 | ||
| 卵巣、膀胱、[[wj:臍帯|臍帯]]、[[wj:上皮|上皮]]（何の上皮でしょうか？）、骨芽細胞、[[wj:脾臓|脾臓]]、[[wj:リンパ節|リンパ節]]、[[wj:角膜|角膜]]、[[wj: レンズ | レンズ]] | | 卵巣、膀胱、[[wj:臍帯|臍帯]]、[[wj:上皮|上皮]]（何の上皮でしょうか？）、骨芽細胞、[[wj:脾臓|脾臓]]、[[wj:リンパ節|リンパ節]]、[[wj:角膜|角膜]]、[[wj: レンズ | レンズ]] | ||
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| | | E | ||
| 嗅球、網膜、大脳皮質、海馬、腹側線条体、[[基底前脳]]、 [[視床]]、中脳、橋、延髄 | | 嗅球、網膜、大脳皮質、海馬、腹側線条体、[[基底前脳]]、 [[視床]]、中脳、橋、延髄 | ||
| 肺、胎盤、臍帯、上皮、胃、骨芽細胞 | | 肺、胎盤、臍帯、上皮、胃、骨芽細胞 | ||
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| | | F | ||
| 大脳皮質、海馬、被殻、 腹側線条体、基底前脳、 扁桃体、視床、中脳、橋、延髄、小脳 | | 大脳皮質、海馬、被殻、 腹側線条体、基底前脳、 扁桃体、視床、中脳、橋、延髄、小脳 | ||
| 肺、胎盤、子宮、[[wj:下垂体|下垂体]] | | 肺、胎盤、子宮、[[wj:下垂体|下垂体]] | ||
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| | | G | ||
| 後根神経節 | | 後根神経節 | ||
| 肺、胎盤、卵巣、[[wj:脂肪組織|脂肪組織]]、腎臓 | | 肺、胎盤、卵巣、[[wj:脂肪組織|脂肪組織]]、腎臓 | ||
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| | | rowspan="6"|セマフォリン4||A | ||
| 大脳皮質、梨状葉、内嗅領皮質、海馬、被殻、淡蒼球、[[黒質]]、扁桃体、小脳 | | 大脳皮質、梨状葉、内嗅領皮質、海馬、被殻、淡蒼球、[[黒質]]、扁桃体、小脳 | ||
| 脂肪組織、膀胱、胃、大腸、小腸、[[wj:前立腺|前立腺]]、[[wj:T細胞|T細胞]]、[[wj:NK細胞|NK細胞]]、[[wj:肥満細胞|肥満細胞]]、[[wj:樹状細胞|樹状細胞]]、[[wj:網膜色素上皮|網膜色素上皮]]、角膜 | | 脂肪組織、膀胱、胃、大腸、小腸、[[wj:前立腺|前立腺]]、[[wj:T細胞|T細胞]]、[[wj:NK細胞|NK細胞]]、[[wj:肥満細胞|肥満細胞]]、[[wj:樹状細胞|樹状細胞]]、[[wj:網膜色素上皮|網膜色素上皮]]、角膜 | ||
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| | | B | ||
| 後根神経節 | | 後根神経節 | ||
| 胎盤、小腸、[[wj:B細胞|B細胞]]、[[wj:形質細胞様樹状細胞|形質細胞様樹状細胞]] | | 胎盤、小腸、[[wj:B細胞|B細胞]]、[[wj:形質細胞様樹状細胞|形質細胞様樹状細胞]] | ||
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| | | C | ||
| 後根神経節、小脳、嗅球、脊髄 | | 後根神経節、小脳、嗅球、脊髄 | ||
| 胎盤、子宮、膀胱、肥満細胞、形質細胞様樹状細胞、[[wj:ミクログリア|ミクログリア]]、[[wj:網膜|網膜]]、角膜、[[wj:虹彩|虹彩]] | | 胎盤、子宮、膀胱、肥満細胞、形質細胞様樹状細胞、[[wj:ミクログリア|ミクログリア]]、[[wj:網膜|網膜]]、角膜、[[wj:虹彩|虹彩]] | ||
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| | | D | ||
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| B細胞、肥満細胞、[[wj:マクロファージ|マクロファージ]]、[[wj:破骨細胞|破骨細胞]]、ミクログリア、脾臓、リンパ節、骨髄、腎臓 | | B細胞、肥満細胞、[[wj:マクロファージ|マクロファージ]]、[[wj:破骨細胞|破骨細胞]]、ミクログリア、脾臓、リンパ節、骨髄、腎臓 | ||
|- | |- | ||
| | | F | ||
| 大脳皮質、扁桃体、海馬、嗅球、脊髄、[[視床下部]]、小脳、側坐核、背側線条体、後根神経節 | | 大脳皮質、扁桃体、海馬、嗅球、脊髄、[[視床下部]]、小脳、側坐核、背側線条体、後根神経節 | ||
| 肺、胸腺細胞、T細胞、樹状細胞、[[wj:顆粒球|顆粒球]]、網膜 | | 肺、胸腺細胞、T細胞、樹状細胞、[[wj:顆粒球|顆粒球]]、網膜 | ||
|- | |- | ||
| | | G | ||
| 扁桃体、海馬、嗅球、視床下部、小脳 | | 扁桃体、海馬、嗅球、視床下部、小脳 | ||
| 肝臓、腎臓、膀胱、胃、大腸、小腸 | | 肝臓、腎臓、膀胱、胃、大腸、小腸 | ||
|- | |- | ||
| | | rowspan="2"|セマフォリン5||A | ||
| 大脳皮質、扁桃体、海馬、嗅球、脊髄、視床下部、小脳、側坐核、線条体、後根神経節 | | 大脳皮質、扁桃体、海馬、嗅球、脊髄、視床下部、小脳、側坐核、線条体、後根神経節 | ||
| 子宮、卵巣、膀胱、骨芽細胞、[[wj:水晶体|水晶体]] | | 子宮、卵巣、膀胱、骨芽細胞、[[wj:水晶体|水晶体]] | ||
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| | | B | ||
| 大脳皮質、扁桃体、海馬、嗅球、脊髄、側坐核、後根神経節 | | 大脳皮質、扁桃体、海馬、嗅球、脊髄、側坐核、後根神経節 | ||
| [[wj:涙腺|涙腺]]、膵臓、[[wj:心臓|心臓]]、[[wj:肝臓|肝臓]]、ミクログリア | | [[wj:涙腺|涙腺]]、膵臓、[[wj:心臓|心臓]]、[[wj:肝臓|肝臓]]、ミクログリア | ||
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| | | rowspan="4"|セマフォリン6||A | ||
| 大脳皮質、扁桃体、海馬、嗅球、脊髄、視床下部、小脳、[[側坐核]]、線条体、後根神経節 | | 大脳皮質、扁桃体、海馬、嗅球、脊髄、視床下部、小脳、[[側坐核]]、線条体、後根神経節 | ||
| 肺、胎盤、卵巣、小腸、膵臓、脂肪細胞、心臓、B細胞、肥満細胞、樹状細胞、脾臓、腎臓、網膜色素上皮、[[wj:毛様体|毛様体]]、水晶体 | | 肺、胎盤、卵巣、小腸、膵臓、脂肪細胞、心臓、B細胞、肥満細胞、樹状細胞、脾臓、腎臓、網膜色素上皮、[[wj:毛様体|毛様体]]、水晶体 | ||
|- | |- | ||
| | | B | ||
| 大脳皮質、扁桃体、海馬、嗅球、脊髄、視床下部、小脳、側坐核、線条体 | | 大脳皮質、扁桃体、海馬、嗅球、脊髄、視床下部、小脳、側坐核、線条体 | ||
| 膵臓、涙腺、唾液腺、マクロファージ | | 膵臓、涙腺、唾液腺、マクロファージ | ||
|- | |- | ||
| | | C | ||
| 大脳皮質、扁桃体、海馬、嗅球、脊髄、視床下部、小脳、側坐核、線条体、後根神経節 | | 大脳皮質、扁桃体、海馬、嗅球、脊髄、視床下部、小脳、側坐核、線条体、後根神経節 | ||
| 肺、卵巣、心臓、樹状細胞、リンパ節、[[wj:虹彩|虹彩]]、[[wj:眼杯|眼杯]] | | 肺、卵巣、心臓、樹状細胞、リンパ節、[[wj:虹彩|虹彩]]、[[wj:眼杯|眼杯]] | ||
|- | |- | ||
| | | D | ||
| 脊髄、小脳 | | 脊髄、小脳 | ||
| 胃、小腸、膵臓、骨芽細胞、[[wj:水晶体|水晶体]] | | 胃、小腸、膵臓、骨芽細胞、[[wj:水晶体|水晶体]] | ||
|- | |- | ||
| | | セマフォリン7||A | ||
| 脊髄、小脳 | | 脊髄、小脳 | ||
| 胃、小腸、膵臓、心臓、樹状細胞、骨芽細胞、破骨細胞、水晶体、角膜 | | 胃、小腸、膵臓、心臓、樹状細胞、骨芽細胞、破骨細胞、水晶体、角膜 | ||
| 130行目: | 126行目: | ||
==受容体と情報伝達== | ==受容体と情報伝達== | ||
[[image:semaphorin 2.jpg|thumb|300px|'''図2．セマフォリン受容体の細胞内伝達'''<br>[[PI3K]]: [[PI3K|ホスファチジルイノシトール3キナーゼ]], [[Akt]]: [[v-akt murine thymoma viral oncogene homolog]], [[GSK-3]]: [[glycogen synthase kinase 3]], [[FARP2]]: [[FERM, RhoGEF and pleckstrin domain protein 2]], [[Rac1]]: [[ras-related C3 botulinum toxin substrate 1]], [[PAK]]: [[p21 protein (Cdc42/Rac)-activated kinase]], [[Rnd1]]: [[Rho family GTPase 1]], [[R-Ras]]: [[related RAS viral (r-ras) oncogene homolog]], [[MICAL]]: [[microtubule associated monooxygenase, calponin and LIM domain containing 1]], [[Fyn]]: [[FYN oncogene related to SRC, FGR, YES]], [[Cdk5]]: [[cyclin-dependent kinase 5]], [[CRMP]]: [[collapsin response mediator protein]]/[[dihydropyrimidinase-like]]]] | |||
[[image:semaphorin 3.jpg|thumb|300px|'''図3．プレキシンの活性化メカニズム'''<br>プレキシンは、細胞の上で二量体を作って不活性な状態になっている。プレキシンは、同じく二量体を形成するセマフォリンが結合すると分離して別々にセマフォリンに結合する。これにともなう位置関係・構造の変化がシグナルを発生する<ref name=ref11 />。]] | |||
===ニューロピリン=== | |||
クラス3セマフォリンは分泌型であり、セマフォリン3A~3Gの７つが同定されている（表１）。このうちセマフォリン3EはプレキシンDを受容体とするが、それ以外はニューロピリン1、あるいはニューロピリン2を直接の受容体とする。ニューロピリン１、[[ニューロピリン２]]はプレキシンAと複合体を改正し、クラス3セマフォリンの機能的な受容体を形成する。またニューロピリン１およびニューロピリン2は 血管内皮増殖因子 (vascular endothelial growth factor, VEGF)165の受容体としても作動する<ref name=ref8 />。 | |||
=== プレキシン === | === プレキシン === | ||
セマフォリンの主要な受容体は[[プレキシン]]である。 | セマフォリンの主要な受容体は[[プレキシン]]である。 | ||
| 173行目: | 173行目: | ||
==関連項目== | ==関連項目== | ||
*[[プレキシン]] | *[[プレキシン]] | ||
*[[ニューロピリン]] | |||
*[[CRMP]] | *[[CRMP]] | ||
==参考文献== | ==参考文献== | ||
<references /> | <references /> | ||