「CAST」の版間の差分

　CASTはラット大脳から、シナプス分画に濃縮しているタンパク質として精製同定された120kDaのタンパク質である<ref name=Ohtsuka2002><pubmed>12163476</pubmed></ref> [1]。免疫電顕でも、CASTがアクティブゾーンに特異的に局在していることが示された（図１）。名前の由来は、Cytomatrix at the Active zone-associated STructural proteinから来ている。2002年、アクティブゾーンタンパク質RIM1の結合タンパク質としてYeast Two Hybridによっても同定された<ref name=Wang2002><pubmed>12391317</pubmed></ref> [2]。アクティブゾーンは比較的電子密度が高い構造体として知られており、CASTを介したアクティブゾーンタンパク質の複合体が、その分子構造基盤ではないかと考えられている（図２，図３）。

　2006年にはショウジョウバエにおいて、CASTのホモログが同定されBruchpilot(Brp)と命名された<ref name=Wagh2006><pubmed>16543132</pubmed></ref> [3]（図４）。

マウスではELKSが知られる。ELKSは、もともとある種の甲状腺がんにおいて異なる染色体に転座した遺伝子産物として同定されていた<ref name=Nakata1999><pubmed>10337992</pubmed></ref> [11]。その後、生化学的および形態学的な解析から、ELKSがアクティブゾーンに局在していることが報告された<ref name=Deguchi-Tawarada2004><pubmed>14723704</pubmed></ref> [12]。CASTとELKSは比較的高い相同性を有し（約70％のアミノ酸の一致）、おそらくNおよびC末端のコイルドコイル領域を介してヘテロまたはホモオリゴマーを形成すると考えられている<ref name=Inoue2006><pubmed>16716196</pubmed></ref> [13]。

 

　5-1構造およびシナプス機能:CASTは複数の結合タンパク質を有しており、アクティブゾーンにおいて足場タンパク質としての役割を果たしている。例えば、C末のIWA配列を欠損させてもCASTはアクティブゾーンに局在するが、CASTに結合するRIM1のPDZドメインを欠失させるとRIM1はdiffuseな局在を示すようになる<ref name=Ohtsuka2002><pubmed>12163476</pubmed></ref> [1]。また、シナプス分画において、CASTノックアウトマウスではRIM1が可溶性画分で増加することから、CASTがRIM1のanchoringタンパク質として機能していると考えられる<ref name=Kaeser2009><pubmed>19874790</pubmed></ref> [29]。さらに、CASTのコイルドコイルドメインにおいてCAST/ELKSの二量体形成だけでなくMunc13-1<ref name=Brose1995><pubmed>7559667</pubmed></ref> [19]、RIM1<ref name=Wang1997><pubmed>9252191</pubmed></ref> [20]、Bassoon<ref name=tomDieck1998><pubmed>9679147</pubmed></ref> [21]、Piccolo<ref name= Cases-Langhoff1996><pubmed>8900486</pubmed></ref><ref name=Wang1999><pubmed>10508862</pubmed></ref><ref name=Fenster2000><pubmed>10707984</pubmed></ref> [22][23][24]など他のアクティブゾーンタンパク質と結合することが生化学的解析により明らかになっている<ref name=Takao-Rikitsu2004><pubmed>14734538</pubmed></ref> [25]。同様に、中枢神経系のCalyx of HeldシナプスでCAST/ELKSを欠損させると、電位依存性カルシウムチャネルのクラスター化が阻害される<ref name=Dong2018><pubmed>29996090</pubmed></ref> [6]。CASTノックアウトマウスの網膜では稈体細胞のアクティブゾーンであるリボンシナプスの長さが半分以下に縮小し、野生型であれば外網状層 (Outer plexiform layer: OPL) に水平細胞や双極細胞と形成されるシナプスが、外顆粒層 (Outer nuclear layer: ONL) に異所性に形成されることや<ref name=tomDieck2012><pubmed>22933801</pubmed></ref> [18]、CAST/ELKSダブルノックアウトでは、これらの表現型が亢進するとともに稈体細胞のアポトーシスが誘導されるなど網膜の神経回路形成において重要な役割を果たしている<ref name=Hagiwara2018><pubmed>30190286</pubmed></ref> [26]。また、ショウジョウバエではBrpを欠損させると特徴的なアクティブゾーンであるT-barが完全に消失することが示された<ref name=Kittel2006><pubmed>16614170</pubmed></ref> [27]。しかし、線虫ではそのような表現型は見いだされていない<ref name=Deken2005><pubmed>15976086</pubmed></ref> [28] 。

== 個体機能 ==

* [[電位依存性カルシムチャネル]]