「足場タンパク質」の版間の差分

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英語名:scaffold protein 独:Gerüstprotein 仏:protéine d'échafaudage
英語名:scaffold protein 独:Gerüstprotein 仏:protéine d'échafaudage


{{box|text= [[足場タンパク質]]とは、タンパク質複合体形成の足場となるタンパク質のことである。多くの場合、[[PDZドメイン]]や[[SH3ドメイン]]などタンパク質同士の結合に関わる複数のドメインで構成される。[[シグナル伝達]]に関わる分子を結びつける機能があり、シグナル伝達経路の混線を防ぐとともに、構成するタンパク質の活性を触媒するなど[[細胞内シグナル]]の調節に重要な役割を果たす。また、タンパク質を適切に配置する足場として働く場合もある。特に[[シナプス]]には[[受容体]]、[[接着分子]]、[[シグナル分子]]など多様なタンパク質が存在するが、足場タンパク質が多様なタンパク質で構成される複合体を形成することで、シナプス構造や適切なシグナル伝達に重要な役割を果たしている。}}
{{box|text= 足場タンパク質とは、タンパク質複合体形成の足場となるタンパク質のことである。多くの場合、[[PDZドメイン]]や[[SH3ドメイン]]などタンパク質同士の結合に関わる複数のドメインで構成される。[[シグナル伝達]]に関わる分子を結びつける機能があり、シグナル伝達経路の混線を防ぐとともに、構成するタンパク質の活性を触媒するなど[[細胞内シグナル]]の調節に重要な役割を果たす。また、タンパク質を適切に配置する足場として働く場合もある。特に[[シナプス]]には[[受容体]]、[[接着分子]]、[[シグナル分子]]など多様なタンパク質が存在するが、足場タンパク質が多様なタンパク質で構成される複合体を形成することで、シナプス構造や適切なシグナル伝達に重要な役割を果たしている。}}


==足場タンパク質とは==
==足場タンパク質とは==
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===Munc13===
===Munc13===
 Munc13-1から-4まで4種類のアイソフォームがあり、MUNC13相同性ドメインが2つのC2ドメインに挟まれた構造、二次メッセンジャーの[[ジアシルグリセロール]]やβ−phorbor estersと結合するC1ドメインおよび[[カルモジュリン]]結合領域は全てに共通している。短期の[[シナプス可塑性]]において神経伝達物質の放出を促進する働きがある。
 Munc13-1から-4まで4種類のアイソフォームがあり、[[MUNC13相同性ドメイン]]が2つの[[C2ドメイン]]に挟まれた構造、二次メッセンジャーの[[ジアシルグリセロール]]や[[β−ホルボールエステル]]と結合するC1ドメインおよび[[カルモジュリン]]結合領域は全てに共通している(ref)。短期の[[シナプス可塑性]]において神経伝達物質の放出を促進する働きがある(ref)。


===RIM===
===RIM===
 RIMファミリーには[[Znフィンガー]]ドメイン、PDZドメイン、高プロリンSH3ドメイン結合領域の有無やC2ドメインの個数の違いにより6種類のアイソフォームが存在し、これらは様々なシナプスタンパク質と相互作用する事が知られている。ジンクフィンガードメインにはMunc13とシナプス小胞上に結合している[[Gタンパク質]]の[[Rab3]]が結合する部位がそれぞれ分かれて存在し、3つのタンパク質からなる複合体を形成する。この複合体はシナプス小胞を[[プライミング]]領域に運ぶ際に重要と考えられている。
 RIMファミリーには[[Znフィンガー]]ドメイン、PDZドメイン、高プロリンSH3ドメイン結合領域の有無やC2ドメインの個数の違いにより6種類のアイソフォームが存在し、これらは様々なシナプスタンパク質と相互作用する事が知られている(ref)。ジンクフィンガードメインにはMunc13とシナプス小胞上に結合している[[Gタンパク質]]の[[Rab3]]が結合する部位がそれぞれ分かれて存在し、3つのタンパク質からなる複合体を形成する(ref)。この複合体はシナプス小胞を[[プライミング]]領域に運ぶ際に重要と考えられている(ref)。


===Bassoon、Piccolo===
===Bassoon、Piccolo===
 BassoonおよびPiccoloはアクティブゾーンの中で最も大きなタンパク質である。ジンクフィンガードメイン、[[PBHドメイン|Piccolo bassoon homology (PBH)ドメイン]]、コルドコイルドメインが共通の配置で並んだよく似た構造を持ち、ともに[[ELKS]]と相互作用する。Piccoloのみに見られる構造としては、高プロリン領域、PDZドメイン、C2ドメインがあり、PDZドメインとC2ドメインはそれぞれ[[cAMP-GEF2]]、[[L型電位依存性カルシウムチャネル]][[Cav 1.2]]と相互作用する事が知られている。この事からPiccoloはシナプス小胞のエンドサイトーシスとエキソサイトーシスを制御するシグナルをまとめる働きがあると考えられる。
 BassoonおよびPiccoloはアクティブゾーンの中で最も大きなタンパク質である(ref)。ジンクフィンガードメイン、[[PBHドメイン|Piccolo bassoon homology (PBH)ドメイン]]、コルドコイルドメインが共通の配置で並んだよく似た構造を持ち、ともに[[ELKS]]と相互作用す(ref)る。Piccoloのみに見られる構造としては、高プロリン領域、PDZドメイン、C2ドメインがあり、PDZドメインとC2ドメインはそれぞれ[[cAMP-GEF2]]、[[L型電位依存性カルシウムチャネル]][[Cav 1.2]]と相互作用する事が知られている(ref)。この事からPiccoloはシナプス小胞のエンドサイトーシスとエキソサイトーシスを制御するシグナルをまとめる働きがあると考えられる(ref)。


===ELKS/CAST/ERC===
===ELKS/CAST/ERC===
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<ref name=ref12><pubmed>15643447</pubmed></ref>より許可を得て転載。]]
<ref name=ref12><pubmed>15643447</pubmed></ref>より許可を得て転載。]]


 哺乳類では[[ELKS1A]]、[[ELKS1B]]、[[ELKS2]]の3種類がこのファミリーに含まれる。ELKSはという名称はこのタンパク質が多く含む[[グルタミン酸]](E)、[[wj:ロイシン|ロイシン]](L)、[[wj:リシン|リシン]](K)、[[wj:セリン|セリン]](S)から命名されている。いずれも4つのコイルドコイルドメインを持ち、この部分でリプリンα、Piccolo、Bassoonと結合する。またELKS1BとELKS2はC末端にRIM1αのPDZドメインと結合する領域が存在し、RIMを局在化させるのに必要なタンパク質であると考えられている。
 哺乳類では[[ELKS1A]]、[[ELKS1B]]、[[ELKS2]]の3種類がこのファミリーに含まれる(ref)。ELKSはという名称はこのタンパク質が多く含む[[グルタミン酸]](E)、[[wj:ロイシン|ロイシン]](L)、[[wj:リシン|リシン]](K)、[[wj:セリン|セリン]](S)から命名されている。いずれも4つのコイルドコイルドメインを持ち、この部分でリプリンα、Piccolo、Bassoonと結合する(ref)。またELKS1BとELKS2はC末端にRIM1αのPDZドメインと結合する領域が存在し、RIMを局在化させるのに必要なタンパク質であると考えられている(ref)。


==シナプス以外での足場タンパク質の機能==
==シナプス以外での足場タンパク質の機能==
 受容体などの輸送においてそのタンパク質とモータータンパク質をつなぎ、アダプタータンパク質として機能する足場タンパク質が存在する。AMPA型グルタミン酸受容体のサブユニットである[[GluR2]]は[[KIF5]]によってシナプスに運ばれるが、このときGRIP1が二つをつないで複合体を形成しており、PSDに運ばれてからはAMPA型グルタミン酸受容体をシナプス後膜に固定する足場となる。またGRIP1はKIF5の方向性を定めて輸送をコントロールする働きがあるとも考えられている。
 受容体などの輸送においてそのタンパク質とモータータンパク質をつなぎ、アダプタータンパク質として機能する足場タンパク質が存在する。AMPA型グルタミン酸受容体のサブユニットである[[GluR2]]は[[KIF5]]によってシナプスに運ばれるが、このときGRIP1が二つをつないで複合体を形成しており、PSDに運ばれてからはAMPA型グルタミン酸受容体をシナプス後膜に固定する足場となる<ref ><pubmed>11986669</pubmed></ref>。またGRIP1はKIF5の方向性を定めて輸送をコントロールする働きがあるとも考えられている(ref)。


 同様に抑制性シナプスの足場タンパク質であるゲフィリンもグリシン受容体が[[微小管]]を伝って膜上から取り除かれる際に、[[モータータンパク質]]である[[ダイニン軽鎖1]] ([[dynein light chain1]], [[Dlc1]])や[[ダイニン軽鎖2]] ([[dynein light chain2]], [[Dlc2]])との結合を仲介する役目がある<ref name=ref12 />。
 同様に抑制性シナプスの足場タンパク質であるゲフィリンもグリシン受容体が[[微小管]]を伝って膜上から取り除かれる際に、[[モータータンパク質]]である[[ダイニン軽鎖1]] ([[dynein light chain1]], [[Dlc1]])や[[ダイニン軽鎖2]] ([[dynein light chain2]], [[Dlc2]])との結合を仲介する役目がある<ref name=ref12 />。

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