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[[Image:CaCC.JPG|thumb|right|245x249px|'''図2 カルシウム依存性塩素チャネルの一つAno1(TMEM16A)チャネルの構造'''<br>細胞質側にN末端とC末端を持ち、8回膜貫通領域から成る構造が示唆されている。([8]より転載)。]] Ano1/TMEM16Aについては、近年二量体を形成していることが示され、アミノ酸疎水性度の解析から、各サブユニットは8回膜貫通領域を持ち、細胞質側に大きなN末端とC末端から成る構造物を持つことが示唆されている。ポア領域やCa<sup>2+</sup>結合部位及び電位センサー部位は未だ同定されていないが、他のCa<sup>2+</sup>依存性・電位依存性イオンチャネルでよく知られる構造との類似性は認められていない。<br> | [[Image:CaCC.JPG|thumb|right|245x249px|'''図2 カルシウム依存性塩素チャネルの一つAno1(TMEM16A)チャネルの構造'''<br>細胞質側にN末端とC末端を持ち、8回膜貫通領域から成る構造が示唆されている。([8]より転載)。]] Ano1/TMEM16Aについては、近年二量体を形成していることが示され、アミノ酸疎水性度の解析から、各サブユニットは8回膜貫通領域を持ち、細胞質側に大きなN末端とC末端から成る構造物を持つことが示唆されている。ポア領域やCa<sup>2+</sup>結合部位及び電位センサー部位は未だ同定されていないが、他のCa<sup>2+</sup>依存性・電位依存性イオンチャネルでよく知られる構造との類似性は認められていない。<br> | ||
==== Bestrophinファミリー ==== | ==== Bestrophinファミリー ==== | ||
Bestrophinチャネルも少なくとも二量体以上の多量体を形成し、各サブユニットは少なくとも4つの膜貫通領域を持つことが示唆されている。各サブユニットのC末端側に、酸性アミノ酸のクラスター領域とEFハンドモチーフで構成されるCa<sup>2+</sup>結合部位がある。Ca<sup>2+</sup>結合後にN末端とC末端領域の相互作用が起こり活性化することが、ヒトBest1で示されている。<br><br> | Bestrophinチャネルも少なくとも二量体以上の多量体を形成し、各サブユニットは少なくとも4つの膜貫通領域を持つことが示唆されている。各サブユニットのC末端側に、酸性アミノ酸のクラスター領域とEFハンドモチーフで構成されるCa<sup>2+</sup>結合部位がある。Ca<sup>2+</sup>結合後にN末端とC末端領域の相互作用が起こり活性化することが、ヒトBest1で示されている。<br> | ||
=== 細胞容積感受性塩素チャネル === | |||
細胞容積感受性塩素チャネルとして代表的なVSORやマキシアニオンチャネルの分子実体は未だ明らかになっていないが、様々な大きさのポリエチレングリコールポリマーによるチャネル電流の抑制程度の検討から、それぞれのポアの内径が約0.6 nm、1.3 nmと推定されている[6][9]。このことはVSORがグルタミン酸(分子径~0.35 nm)透過性を持つこと、マキシアニオンチャネルがATP(~0.65 nm)透過性を持つことと合致する。 | |||
=== CFTR塩素チャネル === | |||
[[Image:CFTR.JPG|thumb|right|623x183px|'''図3 CFTRチャネル'''<br>リン酸化領域(R domain)により結ばれた2つの膜貫通領域(MSD)とATP結合領域(NBD)のペアが向かい合ってチャネルが形成される([8]より転載)。]] CFTRチャネルは12個の膜貫通部位を持ち、そのうちの6個ずつが1組で1つの膜貫通領域(membrane-spanning (transmembrane) domain; MSD (TMD))を構成し、それぞれのMSDについて細胞質側に1つのATP結合領域(nucleotide-binding domain; NBD)が連結する。さらに、PKA によるリン酸化を受ける調節領域(Rドメイン)が2つのMSD-NBDペアを連結し、それらのペアが向かい合わせの配向を取ることにより、チャネルが形成されると考えられている。Rドメインがリン酸化を受けた状態でNBDにATPが結合すると、NBDの二量体化に伴ってチャネルゲートが開き、その後ATPの加水分解によりNBD二量体が解離し、チャネルゲートが閉じると考えられている[10]。 | |||
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<div>DPC | 5-8 | Br- > Cl- > I- | 嚢胞性線維症 |- | CLCA | タルニフルメート<br>ジチオスレイトール<br>DIDS<br>ニフルミン酸 </div><div><br></div> | <div>DPC | 5-8 | Br- > Cl- > I- | 嚢胞性線維症 |- | CLCA | タルニフルメート<br>ジチオスレイトール<br>DIDS<br>ニフルミン酸 </div><div><br></div> <div>タモキシフェン | 1-10 | I- > Br- > Cl- | |- | CLC | 9ACCPP</div><div><br></div><div><br></div><div><br></div><div><br>クロロトキシン<br>ジフェニルホスフィン酸クロリド<br>DIDS<br>IAA-94<br>NPPB<br>ニフルミン酸<br>タモキシフェン | 1-9 | Cl- > Br- > I- | CLCN1:筋強直症</div><div><br>CLCN2:若年性ミオクロニーてんかん<br>CLCNKB:バーター症候群<br>CLCN5:遺伝性腎疾患(Dent病、低リン血症性くる病、X染色体連鎖劣性腎結石症)<br>CLCN7:大理石骨病 |- | VSOR塩素チャネル | DCPIB<br>DNDS<br>DIDS<br>NPPB<br>SITS<br>タモキシフェン | | I- > Cl- | |} ※ 注釈 9AC:9-アントラセンカルボン酸 (9-anthracene-carboxylic acid) CPP:3-(4-クロロフェノキシ)プロパン酸 (p-chlorophenoxy-propionic acid) DCPIB:4-(2-butyl-6,7-dichloro-2-cyclopentylindan-1-on-5-yl)oxybutyric acid DIDS:4,4-ジイソチオシアナトスチルベン-2,2-ジスルホン酸, 二ナトリウム塩(4,4′-Diisothiocyanatostilbene-2,2′-disulfonic acid disodium salt hydrate) DNDS:4,4'-ジニトロスチルベン-2,2'-ジスルホン酸二ナトリウム(4,4'-dinitrostilbene-2,2'-disulfonate) NPPB:2-[(3-フェニルプロピル)アミノ]-5-ニトロ安息香 (Nitro-2-(3-phenylpropylamino)benzoic acid) SITS:4-アセチルアミノ-4'-イソチオシアナトスチルベン-2,2'-ジスルホン酸ジナトリウム(4-Acetamido-4′-isothiocyanato-2,2′-stilbenedisulfonic acid disodium salt hydrate) THIP:4,5,6,7-テトラヒドロイソオキサゾロ[5,4-c]ピリジン-3(2H)-オン•塩酸塩(4,5,6,7-Tetrahydroisoxazolo[5,4-c]pyridin-3-ol hydrochloride) TPMPA:(1,2,5,6-テトラヒドロピリジン-4-イル)メチルホスフィン酸((1,2,5,6-Tetrahydropyridin-4-yl)methylphosphinic acid) <br>参考文献 <ref>Clayton GH, Staley KJ, Wilcox CL, Owens GC and Smith RL (1998) Developmental expression of ClC-2 in the rat nervous system. Dev Brain Res 108: 307-318</ref><ref>Duran C, Thompson CH, Xiao Q and Hartzell HC (2010) Chloride channels: often enigmatic, rarely predictable. Annu Rev Physiol 72: 95-121</ref><ref>Jentsch TJ, Steinmeyer K and Schwarz G. (1990) Primary structure of Torpedo marmorata chloride channel isolated by expression cloning in Xenopus oocytes. Nature 348: 510-4</ref><ref>Jentsch TJ (2008) CLC chloride channels and transporters: from genes to protein structure, pathology and physiology. Crit Rev Biochem Mol Biol 43: 3-36</ref><ref>Kawasaki M, Uchida S, Monkawa T, Miyawaki A, Mikoshiba K, Marumo F and Sasaki S (1994) Cloning and expression of a protein kinase C-regulated chloride channel abundantly expressed in rat brain neuronal cells. Neuron 12: 597-604.</ref><ref>Lee S, Yoon BE, Berglund K, Oh SJ, Park H, Shin HS, Augustine GJ and Lee CJ. (2010) Channel-mediated tonic GABA release from glia. Science 330: 790-6</ref><ref>Okada Y, Sato K, and Numata T (2009) Pathophysiology and puzzles of the volume-sensitive outwardly rectifying anion channel J Physiol 587: 2141-2149</ref><ref>Piirsoo M, Meijer D and Timmusk T (2009) Expression analysis of the CLCA gene family in mouse and human with emphasis on the nervous system. BMC Dev Biol 9:10</ref><ref>Stephan AB, Shum EY, Hirsh S, Cygnar KD, Reisert J and Zhao H. (2009) ANO2 is the cilial calcium-activated chloride channel that may mediate olfactory amplification. Proc Natl Acad Sci U S A 106: 11776-81</ref><ref>Verkman AS and Galietta LJV (2009) Chloride channels as drug targets. Nat Rev Drug Discov 8: 153-171</ref><ref>Wang XQ, Deriy LV, Foss S, Huang P, Lamb FS, Kaetzel MA, Bindokas V, Marks JD and Nelson DJ. (2006) CLC-3 channels modulate excitatory synaptic transmission in hippocampal neurons. Neuron 52: 321-33</ref><references /> </div> | ||
<div>タモキシフェン | 1-10 | I- > Br- > Cl- | |- | CLC | 9ACCPP</div><div><br></div><div><br></div><div><br></div><div><br>クロロトキシン<br>ジフェニルホスフィン酸クロリド<br>DIDS<br>IAA-94<br>NPPB<br>ニフルミン酸<br>タモキシフェン | 1-9 | Cl- > Br- > I- | CLCN1:筋強直症</div><div><br>CLCN2:若年性ミオクロニーてんかん<br>CLCNKB:バーター症候群<br>CLCN5:遺伝性腎疾患(Dent病、低リン血症性くる病、X染色体連鎖劣性腎結石症)<br>CLCN7:大理石骨病 |- | VSOR塩素チャネル | DCPIB<br>DNDS<br>DIDS<br>NPPB<br>SITS<br>タモキシフェン | | I- > Cl- | |} ※ 注釈 9AC:9-アントラセンカルボン酸 (9-anthracene-carboxylic acid) CPP:3-(4-クロロフェノキシ)プロパン酸 (p-chlorophenoxy-propionic acid) DCPIB:4-(2-butyl-6,7-dichloro-2-cyclopentylindan-1-on-5-yl)oxybutyric acid DIDS:4,4-ジイソチオシアナトスチルベン-2,2-ジスルホン酸, 二ナトリウム塩(4,4′-Diisothiocyanatostilbene-2,2′-disulfonic acid disodium salt hydrate) DNDS:4,4'-ジニトロスチルベン-2,2'-ジスルホン酸二ナトリウム(4,4'-dinitrostilbene-2,2'-disulfonate) NPPB:2-[(3-フェニルプロピル)アミノ]-5-ニトロ安息香 (Nitro-2-(3-phenylpropylamino)benzoic acid) SITS:4-アセチルアミノ-4'-イソチオシアナトスチルベン-2,2'-ジスルホン酸ジナトリウム(4-Acetamido-4′-isothiocyanato-2,2′-stilbenedisulfonic acid disodium salt hydrate) THIP:4,5,6,7-テトラヒドロイソオキサゾロ[5,4-c]ピリジン-3(2H)-オン•塩酸塩(4,5,6,7-Tetrahydroisoxazolo[5,4-c]pyridin-3-ol hydrochloride) TPMPA:(1,2,5,6-テトラヒドロピリジン-4-イル)メチルホスフィン酸((1,2,5,6-Tetrahydropyridin-4-yl)methylphosphinic acid) <br>参考文献 <ref>Clayton GH, Staley KJ, Wilcox CL, Owens GC and Smith RL (1998) Developmental expression of ClC-2 in the rat nervous system. Dev Brain Res 108: 307-318</ref><ref>Duran C, Thompson CH, Xiao Q and Hartzell HC (2010) Chloride channels: often enigmatic, rarely predictable. Annu Rev Physiol 72: 95-121</ref><ref>Jentsch TJ, Steinmeyer K and Schwarz G. (1990) Primary structure of Torpedo marmorata chloride channel isolated by expression cloning in Xenopus oocytes. Nature 348: 510-4</ref><ref>Jentsch TJ (2008) CLC chloride channels and transporters: from genes to protein structure, pathology and physiology. Crit Rev Biochem Mol Biol 43: 3-36</ref><ref>Kawasaki M, Uchida S, Monkawa T, Miyawaki A, Mikoshiba K, Marumo F and Sasaki S (1994) Cloning and expression of a protein kinase C-regulated chloride channel abundantly expressed in rat brain neuronal cells. Neuron 12: 597-604.</ref><ref>Lee S, Yoon BE, Berglund K, Oh SJ, Park H, Shin HS, Augustine GJ and Lee CJ. (2010) Channel-mediated tonic GABA release from glia. Science 330: 790-6</ref><ref>Okada Y, Sato K, and Numata T (2009) Pathophysiology and puzzles of the volume-sensitive outwardly rectifying anion channel J Physiol 587: 2141-2149</ref><ref>Piirsoo M, Meijer D and Timmusk T (2009) Expression analysis of the CLCA gene family in mouse and human with emphasis on the nervous system. BMC Dev Biol 9:10</ref><ref>Stephan AB, Shum EY, Hirsh S, Cygnar KD, Reisert J and Zhao H. (2009) ANO2 is the cilial calcium-activated chloride channel that may mediate olfactory amplification. Proc Natl Acad Sci U S A 106: 11776-81</ref><ref>Verkman AS and Galietta LJV (2009) Chloride channels as drug targets. Nat Rev Drug Discov 8: 153-171</ref><ref>Wang XQ, Deriy LV, Foss S, Huang P, Lamb FS, Kaetzel MA, Bindokas V, Marks JD and Nelson DJ. (2006) CLC-3 channels modulate excitatory synaptic transmission in hippocampal neurons. Neuron 52: 321-33</ref><references /> </div> | |||
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(執筆者:秋田天平、熊田竜郎、福田敦夫 担当編集委員:林康紀) | (執筆者:秋田天平、熊田竜郎、福田敦夫 担当編集委員:林康紀) |
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