「Activity-regulated cytoskeleton-associated protein」の版間の差分

DOI：<selfdoi />　原稿受付日：2023年6月28日　原稿完成日：2023年X月XX日<br>

　''Arc''遺伝子は1995年、米国・ジョンズホプキンス大のPaul Worley博士らの研究グループによって、電気痙攣刺激を行ったラット海馬cDNAから単離された<ref name=Lyford1995><pubmed>7857651</pubmed></ref> 。mRNA配列から予想されるアミノ酸配列は細胞骨格タンパク質であるαスペクトリンと部分的に相同性があり、また、リコンビナントタンパク質はF-アクチンと共沈降したことから、単離された遺伝子産物はactivity-regulated cytoskeleton-associated protein (Arc)と命名された。また、同じく1995年、Worley研とは独立してドイツ・ハンブルグ大のDietmar Kuhl博士らの研究グループは、痙攣誘発剤Pentylenetetrazole (PTZ)刺激を行ったラットから調製した海馬cDNAを用いたライブラリーから活動依存的に発現上昇する全長約3 kbのmRNAを同定し、この遺伝子を''arg3.1''と命名した<ref name=Link1995><pubmed>7777577</pubmed></ref> 。''Arc''と''arg3.1''は同一の最初期遺伝子である。

　''Arc''遺伝子は活動依存的遺伝子の中でも特にLTP誘発刺激による発現上昇率が高いことなどから長期シナプス可塑性との関連が示唆されていたが、mRNAの一部は樹状突起に輸送され局所翻訳されることが明らかになり、さらなる注目を集めた<ref name=Steward1998><pubmed>9808461</pubmed></ref> 。大脳皮質や海馬の神経細胞では、感覚刺激や新規環境暴露などの生理的刺激によって素早く一過的なmRNA発現誘導がみられ、''c-fos''や''npas4''、''egr1''などと並んで神経活動分子マーカーとして広く使用されている。

　哺乳類のArcタンパク質は約400個のアミノ酸からなる('''図1''')。酵素活性領域などの既知の機能ドメインを持たず、他のタンパク質との直接的あるいは非直接的な相互作用の場を提供する“Hubタンパク質”であることが提唱されている<ref name=Nikolaienko2018><pubmed>28890419</pubmed></ref> 。N末側にはArcタンパク質の多量体化や他のタンパク質との相互作用に関わるCoiled-Coil構造をもつ<ref name=Chowdhury2006><pubmed>17088211</pubmed></ref><ref name=Eriksen2021><pubmed>33175445</pubmed></ref> 。また、近年、結晶構造解析の結果から、Arcタンパク質のC末側（従来、スペクトリン相同領域と報告されていた領域付近）には、レトロウイルスHuman immunodeficiency virus (HIV)やレトロトランスポゾンTy3/gypsyのgagタンパク質の一部（カプシド部）と高い構造上の相同性があることが明らかになった<ref name=Pastuzyn2018><pubmed>29570995</pubmed></ref><ref name=Zhang2015><pubmed>25864631</pubmed></ref> 。