「小胞体ストレス」の版間の差分

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英語名:endoplasmic reticulum stress 独:endoplasmic reticulum-Belastung 仏:stress du reticulum de l'endoplasmic  
英語名:endoplasmic reticulum stress 独:endoplasmic reticulum-Belastung 仏:stress du reticulum de l'endoplasmic  


同義語:ERストレス
同義語:[[ER]]ストレス




 小胞体ストレスとは、[[wikipedia:JA:小胞体|小胞体]]内腔に[[wikipedia:JA:タンパク質構造|高次構造]]の異常な[[wikipedia:JA:タンパク質|タンパク質]]や正常な修飾を受けていないタンパク質が蓄積した状態のことである。このようなタンパク質は、折りたたみ不全タンパク質(unfolded protein)と呼ばれ、小胞体内の[[カルシウム]]枯渇、細胞への[[酸化ストレス]]、変異タンパク質の発現、低[[wikipedia:JA:グルコース|グルコース]]状態や[[wikipedia:JA:低酸素|低酸素]]状態など、様々な生理的[[ストレス]]によって生じる<ref><pubmed> 14729177 </pubmed></ref><ref><pubmed> 18650916 </pubmed></ref>。またストレス要因がなくとも、分泌細胞のように小胞体の処理能力を超えるタンパク質が小胞体内に輸送される場合にも生じる。小胞体ストレスは細胞にダメージを与えるため、細胞にはこれを回避するシステムが備わっており、小胞体ストレス応答(Unfolded protein response; UPR)と呼ばれる<ref><pubmed> 15603751 </pubmed></ref><ref><pubmed> 12438433 </pubmed></ref><ref><pubmed> 12438434 </pubmed></ref>。小胞体ストレス応答が正常に機能しない場合や、回避能力を超える過度の小胞体ストレスが負荷された場合、[[アポトーシス]]により細胞は死に至る<ref><pubmed> 10638761 </pubmed></ref><ref><pubmed> 10650002 </pubmed></ref>。  
 小胞体ストレスとは、[[wikipedia:JA:小胞体|小胞体]]内腔に[[wikipedia:JA:タンパク質構造|高次構造]]の異常な[[wikipedia:JA:タンパク質|タンパク質]]や正常な修飾を受けていないタンパク質が蓄積した状態のことである。このようなタンパク質は、折りたたみ不全タンパク質(unfolded protein)と呼ばれ、小胞体内の[[カルシウム]]枯渇、細胞への[[酸化ストレス]]、変異タンパク質の発現、低[[wikipedia:JA:グルコース|グルコース]]状態や[[wikipedia:JA:低酸素|低酸素]]状態など、様々な生理的[[ストレス]]によって生じる<ref><pubmed> 14729177 </pubmed></ref><ref><pubmed> 18650916 </pubmed></ref>。またストレス要因がなくとも、[[分泌]]細胞のように小胞体の処理能力を超えるタンパク質が小胞体内に輸送される場合にも生じる。小胞体ストレスは細胞にダメージを与えるため、細胞にはこれを回避するシステムが備わっており、小胞体[[ストレス応答]](Unfolded protein response; UPR)と呼ばれる<ref><pubmed> 15603751 </pubmed></ref><ref><pubmed> 12438433 </pubmed></ref><ref><pubmed> 12438434 </pubmed></ref>。小胞体ストレス応答が正常に機能しない場合や、回避能力を超える過度の小胞体ストレスが負荷された場合、[[アポトーシス]]により細胞は死に至る<ref><pubmed> 10638761 </pubmed></ref><ref><pubmed> 10650002 </pubmed></ref>。  




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=== ATF6 (Activating transcription factor 6) 経路 ===
=== ATF6 (Activating transcription factor 6) 経路 ===


 CREB / ATFファミリーに属する膜結合型転写因子であるATF6は、小胞体ストレスを感知すると[[wikipedia:JA:ゴルジ装置|ゴルジ装置]]へ輸送され<ref><pubmed> 9837962 </pubmed></ref><ref><pubmed> 10564271 </pubmed></ref>、[[wikipedia:JA:Membrane-bound transcription factor peptidase, site 1|プロテアーゼS1P]](site-1 protease)と[[wikipedia:Membrane-bound_transcription_factor_peptidase,_site_2|S2P]]によって膜内切断を受ける<ref><pubmed> 11163209 </pubmed></ref>。その後、DNA結合能を有する[[wikipedia:JA:bZIP domain|bZIPドメイン]]を含んだ断片が核内へ移行し、転写因子として機能する。標的遺伝子には、小胞体分子シャペロン、ERAD関連遺伝子、そしてXBP1がある<ref><pubmed> 11779464 </pubmed></ref>。  
 [[CREB]] / ATFファミリーに属する膜結合型転写因子であるATF6は、小胞体ストレスを感知すると[[wikipedia:JA:ゴルジ装置|ゴルジ装置]]へ輸送され<ref><pubmed> 9837962 </pubmed></ref><ref><pubmed> 10564271 </pubmed></ref>、[[wikipedia:JA:Membrane-bound transcription factor peptidase, site 1|プロテアーゼS1P]](site-1 protease)と[[wikipedia:Membrane-bound_transcription_factor_peptidase,_site_2|S2P]]によって膜内切断を受ける<ref><pubmed> 11163209 </pubmed></ref>。その後、DNA結合能を有する[[wikipedia:JA:bZIP domain|bZIPドメイン]]を含んだ断片が核内へ移行し、転写因子として機能する。標的遺伝子には、小胞体分子シャペロン、ERAD関連遺伝子、そしてXBP1がある<ref><pubmed> 11779464 </pubmed></ref>。  


 これらに加え、ATF6と構造的に類似するOASISファミリー([[wikipedia:CREB3|LUMAN]]/CREB3<ref><pubmed> 15845366 </pubmed></ref><ref><pubmed> 16940180 </pubmed></ref>、[[wikipedia:CREB3L1|OASIS]]/CREB3L1<ref><pubmed> 15665855 </pubmed></ref>、[[wikipedia:CREB3L2|BBF2H7]]/CREB3L2<ref><pubmed> 17178827 </pubmed></ref>、[[wikipedia:CREB3L3|CREBH]]CREBH/CREB3L3<ref><pubmed> 11353085 </pubmed></ref>、[[wikipedia:CREB3L4|CREB4]]/AIbZIP/CREB3L4<ref><pubmed> 15938716 </pubmed></ref><ref><pubmed> 16236796 </pubmed></ref>)が小胞体ストレスセンサーとして知られている。これら5つのストレスセンサーは3つの主要ストレスセンサー(PERK、IRE1、ATF6)がユビキタスに発現しているのに対し、それぞれが特徴的な組織分布を示す。また転写ターゲットも主要センサーとは異なる。
 これらに加え、ATF6と構造的に類似するOASISファミリー([[wikipedia:CREB3|LUMAN]]/CREB3<ref><pubmed> 15845366 </pubmed></ref><ref><pubmed> 16940180 </pubmed></ref>、[[wikipedia:CREB3L1|OASIS]]/CREB3L1<ref><pubmed> 15665855 </pubmed></ref>、[[wikipedia:CREB3L2|BBF2H7]]/CREB3L2<ref><pubmed> 17178827 </pubmed></ref>、[[wikipedia:CREB3L3|CREBH]]CREBH/CREB3L3<ref><pubmed> 11353085 </pubmed></ref>、[[wikipedia:CREB3L4|CREB4]]/AIbZIP/CREB3L4<ref><pubmed> 15938716 </pubmed></ref><ref><pubmed> 16236796 </pubmed></ref>)が小胞体ストレスセンサーとして知られている。これら5つのストレスセンサーは3つの主要ストレスセンサー(PERK、IRE1、ATF6)がユビキタスに発現しているのに対し、それぞれが特徴的な組織分布を示す。また転写ターゲットも主要センサーとは異なる。
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[[Image:図2. パーキンソン病.jpg|thumb|right|300px|'''図2 パーキンソン病''']]  
[[Image:図2. パーキンソン病.jpg|thumb|right|300px|'''図2 パーキンソン病''']]  


 [[パーキンソン病]]は[[黒質]][[ドーパミン]]神経が選択的に変性する神経変性疾患のひとつである。家族性パーキンソン病のひとつである常染色体劣性家族性パーキンソン病では[[Parkin]]遺伝子が欠損することによって神経細胞死が起こり疾患につながる<ref><pubmed> 10888878 </pubmed></ref><ref><pubmed> 10973942 </pubmed></ref>。Parkinは[[ユビキチンリガーゼ]]の一種で、これまでに10種類以上の基質タンパク質が報告されている。その中でもパーキンソン病の発症に関わる因子としてPeal受容体がある。[[Peal受容体]]は[[エンドセリン]]受容体Bと約50%の相同性をもつ[[Gタンパク質共役受容体]]であるが、その[[リガンド]]はまだ同定されていない。Peal受容体は複数回膜を貫通するタンパク質で小胞体内の折りたたみが難しいタンパク質のひとつであると考えられている。折りたたまれないでミスフォールドされたPeal受容体はParkinによって[[ユビキチン]]化され、ERADによって分解される。Parkinが欠損する患者ではミスフォールド化したPeal受容体がERADの系で分解されず、ミスフォールドのまま小胞体に蓄積し小胞体ストレスを引き起こすことが示唆されている<ref><pubmed> 11439185 </pubmed></ref>。Peal受容体は中枢神経系では[[オリゴデンドロサイト]]に広く分布しているが、神経細胞では黒質ドーパミンニューロンに発現している。パーキンソン病で障害を受けやすい黒質ドーパミンニューロンがPeal受容体を発現していることは、本疾患で小胞体ストレスが発症に密接に関わる重要な根拠になっている。 また、パーキンソン病患者の神経細胞内レビー小体の構成成分である[[α-シヌクレイン]](α-Syn)はリン酸化修飾を受けており、これによって小胞体―ゴルジ装置間輸送が抑制される<ref><pubmed> 16794039 </pubmed></ref><ref><pubmed> 18162536 </pubmed></ref>。その結果、小胞体内に未成熟なタンパク質が蓄積して小胞体ストレスを誘発する<ref><pubmed> 17986870 </pubmed></ref>。パーキンソン病は[[wikipedia:ja:ミトコンドリア|ミトコンドリア]]の機能障害も生じているが、α-Synによる一連の反応はミトコンドリアの機能障害の発生前に起こることが示唆されている<ref><pubmed> 18562315 </pubmed></ref>。
 [[パーキンソン病]]は[[黒質]][[ドーパミン]]神経が選択的に変性する神経変性疾患のひとつである。家族性パーキンソン病のひとつである常染色体劣性家族性パーキンソン病では[[Parkin]]遺伝子が欠損することによって神経細胞死が起こり疾患につながる<ref><pubmed> 10888878 </pubmed></ref><ref><pubmed> 10973942 </pubmed></ref>。Parkinは[[ユビキチンリガーゼ]]の一種で、これまでに10種類以上の基質タンパク質が報告されている。その中でもパーキンソン病の発症に関わる因子としてPeal受容体がある。[[Peal受容体]]は[[エンドセリン]]受容体Bと約50%の相同性をもつ[[Gタンパク質共役受容体]]であるが、その[[リガンド]]はまだ同定されていない。Peal受容体は複数回膜を貫通するタンパク質で小胞体内の折りたたみが難しいタンパク質のひとつであると考えられている。折りたたまれないでミスフォールドされたPeal受容体はParkinによって[[ユビキチン]]化され、ERADによって分解される。Parkinが欠損する患者ではミスフォールド化したPeal受容体がERADの系で分解されず、ミスフォールドのまま小胞体に蓄積し小胞体ストレスを引き起こすことが示唆されている<ref><pubmed> 11439185 </pubmed></ref>。Peal受容体は中枢神経系では[[オリゴデンドロサイト]]に広く分布しているが、神経細胞では黒質ドーパミンニューロンに発現している。パーキンソン病で障害を受けやすい黒質ドーパミンニューロンがPeal受容体を発現していることは、本疾患で小胞体ストレスが発症に密接に関わる重要な根拠になっている。 また、パーキンソン病患者の神経細胞内レビー小体の構成成分である[[α-シヌクレイン]](α-Syn)はリン酸化修飾を受けており、これによって小胞体―[[ゴルジ装置]]間輸送が抑制される<ref><pubmed> 16794039 </pubmed></ref><ref><pubmed> 18162536 </pubmed></ref>。その結果、小胞体内に未成熟なタンパク質が蓄積して小胞体ストレスを誘発する<ref><pubmed> 17986870 </pubmed></ref>。パーキンソン病は[[wikipedia:ja:ミトコンドリア|ミトコンドリア]]の機能障害も生じているが、α-Synによる一連の反応はミトコンドリアの機能障害の発生前に起こることが示唆されている<ref><pubmed> 18562315 </pubmed></ref>。


===ポリグルタミン病 ===  
===ポリグルタミン病 ===