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自然発生変異[[マウス]]であるスターゲイザーは[[運動失調]]や[[欠伸発作]]を示す<ref name=ref5><pubmed>2289471</pubmed></ref>。その原因遺伝子 は[[カルシウムチャネル]]γサブユニットと38％の相同性を示すことから Calcium channel γ subunit 2 (CACNG2)/Stargazinと名付けられ<ref name=ref6><pubmed>9697694</pubmed></ref>、その後8つのCACNG類似遺伝子群が報告された<ref name=ref7><pubmed>11738816</pubmed></ref>。 | 自然発生変異[[マウス]]であるスターゲイザーは[[運動失調]]や[[欠伸発作]]を示す<ref name=ref5><pubmed>2289471</pubmed></ref>。その原因遺伝子 は[[カルシウムチャネル]]γサブユニットと38％の相同性を示すことから Calcium channel γ subunit 2 (CACNG2)/Stargazinと名付けられ<ref name=ref6><pubmed>9697694</pubmed></ref>、その後8つのCACNG類似遺伝子群が報告された<ref name=ref7><pubmed>11738816</pubmed></ref>。 | ||
ところが、電気生理学的解析により、スターゲイザーマウスの | ところが、電気生理学的解析により、スターゲイザーマウスの[[苔状線維]]-小脳[[顆粒細胞]][[シナプス]]における[[AMPA型グルタミン酸受容体]]活性が特異的に消失していること<ref name=ref8><pubmed>10407040</pubmed></ref>、カルシムチャネル活性に変化がないことが示された<ref name=ref9><pubmed>11140673</pubmed></ref>。さらなる解析により、8つのCACNGファミリーのうちCACNG2/3/4/5/7/8の6つがAMPA型[[グルタミン酸受容体]]に特異的に結合すること示され、これらはTransmembrane AMPA receptor Regulatory Protein (TARP) γ-2/3/4/5/7/8と名付けられた<ref name=ref10><pubmed>12771129</pubmed></ref> <ref name=ref11><pubmed>18817736</pubmed></ref> <ref name=ref12><pubmed>17475805</pubmed></ref>。 | ||
==ファミリー== | ==ファミリー== | ||
[[image:膜貫通AMPA受容体調節性タンパク質1.png|thumb|350px|''' | [[image:膜貫通AMPA受容体調節性タンパク質1.png|thumb|350px|'''図1．TARP 相同性タンパク質の系統樹'''<br>カルシウムチャネルγサブユニット（γ-1）の相同性タンパク質として、γ-2から8が同定された。これらのうち、AMPA型グルタミン酸受容体に特異的に結合するTARP として、γ-2/3(Type Ia) 、γ-4/8(Type Ib)、γ-5/7(Type II) が同定されている。これらは、Tight Junctionの構成成分であるClaudinタンパク質群と相同性を有する。]] | ||
6つのアイソフォームが同定されており、後述のようにAMPA[[グルタミン酸]]受容体修飾機能の違いにより、さらにサブクラスに分類されている（図1）。また、[[線虫]]において、その機能的相同体[[STG-1]]/[[STG-2|2]]が示されている<ref name=ref13><pubmed>16818877</pubmed></ref> <ref name=ref14><pubmed>18817737</pubmed></ref>。 | 6つのアイソフォームが同定されており、後述のようにAMPA[[グルタミン酸]]受容体修飾機能の違いにより、さらにサブクラスに分類されている（図1）。また、[[線虫]]において、その機能的相同体[[STG-1]]/[[STG-2|2]]が示されている<ref name=ref13><pubmed>16818877</pubmed></ref> <ref name=ref14><pubmed>18817737</pubmed></ref>。 | ||
==構造== | ==構造== | ||
[[image:膜貫通AMPA受容体調節性タンパク質2.png|thumb|350px|''' | [[image:膜貫通AMPA受容体調節性タンパク質2.png|thumb|350px|'''図2．TARP の構造'''<BR>TARPは4回膜貫通タンパク質である。NとCの両末端が細胞内にあり、細胞外ドメインにN結合型糖鎖修飾部位をもつ。Type I TARP は細胞内ドメインにアルギニン酸残基（Arg）とリン酸化セリン(P-Ser)の集積部位(オレンジ)、C末端にPDZドメイン結合配列（-TTPV）を有する。]] | ||
4回膜貫通部位を有し、NとCの両末端が細胞内にある（図2）。1つ目の細胞外ドメインに、[[N結合型糖鎖修飾]]部位をもつ。この細胞外ドメインは、AMPAグルタミン酸受容体活性の調節に必須である<ref name=ref15><pubmed>15858532</pubmed></ref> <ref name=ref16><pubmed>16919685</pubmed></ref> <ref name=ref17><pubmed>16793768</pubmed></ref>。 | 4回膜貫通部位を有し、NとCの両末端が細胞内にある（図2）。1つ目の細胞外ドメインに、[[N結合型糖鎖修飾]]部位をもつ。この細胞外ドメインは、AMPAグルタミン酸受容体活性の調節に必須である<ref name=ref15><pubmed>15858532</pubmed></ref> <ref name=ref16><pubmed>16919685</pubmed></ref> <ref name=ref17><pubmed>16793768</pubmed></ref>。 | ||
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C末端細胞内ドメインには、[[アルギニン]]残基クラスターリング部位があり、陽性に荷電している。この領域には、少なくとも9つの[[リン酸化]][[セリン]]残基(P-Ser)がこれまでに同定されており、[[タンパク質]]-[[脂質]]結合、タンパク質-タンパク質結合を調整していると考えられている<ref name=ref21><pubmed>15664178</pubmed></ref> <ref name=ref22><pubmed>20547132</pubmed></ref> <ref name=ref23><pubmed>18341993</pubmed></ref> <ref name=ref24><pubmed>24418105</pubmed></ref>。 | C末端細胞内ドメインには、[[アルギニン]]残基クラスターリング部位があり、陽性に荷電している。この領域には、少なくとも9つの[[リン酸化]][[セリン]]残基(P-Ser)がこれまでに同定されており、[[タンパク質]]-[[脂質]]結合、タンパク質-タンパク質結合を調整していると考えられている<ref name=ref21><pubmed>15664178</pubmed></ref> <ref name=ref22><pubmed>20547132</pubmed></ref> <ref name=ref23><pubmed>18341993</pubmed></ref> <ref name=ref24><pubmed>24418105</pubmed></ref>。 | ||
TARP type I は、さらに、 アミノ酸配列相同性（図１）および機能の類似性（後述、チャネル活性）によりTARP type Ia (TARPγ-2/3)と type Ib (TARPγ-4/8) に分類される。 | |||
===TARP type II=== | ===TARP type II=== | ||
TARPγ-5/7が含まれる。Type Iと異なり、典型的な[[PDZドメイン]] | TARPγ-5/7が含まれる。Type Iと異なり、典型的な[[PDZドメイン]]結合配列およびアルギニン残基集積部位を有さない<ref name=ref2 />。 | ||
==分布== | ==分布== | ||
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===チャネル活性=== | ===チャネル活性=== | ||
膜貫通AMPA受容体調節性タンパク質はAMPAグルタミン酸受容体のチャネル活性を制御する<ref name=ref15 /> <ref name=ref17 /> <ref name=ref30><pubmed>15758178</pubmed></ref>。膜貫通AMPA受容体調節性タンパク質の細胞外ドメインを介して、AMPA型グルタミン酸受容体のチャネルの[[開口速度]]を速くすることにより、[[脱感作]]、[[脱活性]]の速度を遅くする<ref name=ref15 />。さらに、脳において、AMPA型グルタミン酸受容体由来のシナプス伝達の減衰速度を調節しており<ref name=ref15 /> | 膜貫通AMPA受容体調節性タンパク質はAMPAグルタミン酸受容体のチャネル活性を制御する<ref name=ref15 /> <ref name=ref17 /> <ref name=ref30><pubmed>15758178</pubmed></ref>。膜貫通AMPA受容体調節性タンパク質の細胞外ドメインを介して、AMPA型グルタミン酸受容体のチャネルの[[開口速度]]を速くすることにより、[[脱感作]]、[[脱活性]]の速度を遅くする<ref name=ref15 />。さらに、脳において、AMPA型グルタミン酸受容体由来のシナプス伝達の減衰速度を調節しており<ref name=ref15 />、Type 1b TARPは、Type 1a TARPに比べて、定量的により効果的に減衰速度を遅延する<ref name=ref31><pubmed>17880893</pubmed></ref> <ref name=ref32><pubmed>17880894</pubmed></ref>。このとき、膜貫通AMPA受容体調節性タンパク質はAMPA型グルタミン酸受容体の[[開口確率]]を変えずに、[[サブコンダクタンス]]の支配率を変える<ref name=ref15 />。 | ||
===シナプス局在=== | ===シナプス局在=== | ||
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===細胞表面の発現=== | ===細胞表面の発現=== | ||
膜貫通AMPA受容体調節性タンパク質はAMPA型グルタミン酸受容体の細胞表面への発現を調節する。この機能に、PDZドメイン結合配列は関与していない<ref name=ref9 /> <ref name=ref33 /> | 膜貫通AMPA受容体調節性タンパク質はAMPA型グルタミン酸受容体の細胞表面への発現を調節する。この機能に、PDZドメイン結合配列は関与していない<ref name=ref9 /> <ref name=ref33 />。また、膜貫通AMPA受容体調節性タンパク質細胞質ドメインにクラスリンアダプタープロテイン4（AP-4）が結合することによって、AMPA受容体は樹状突起へ極性輸送される<ref name=ref23 />。さらに膜貫通AMPA受容体調節性タンパク質細胞質ドメインのリン酸化にともなって、クラスリンアダプタープロテイン2（AP2）とAP3への結合を介してAMPA受容体複合体のエンドサイトーシスが調節される<ref name=ref24217640><pubmed>24217640</pubmed></ref>。 | ||
===個体レベルでの機能=== | ===個体レベルでの機能=== | ||