「アポトーシスプロテアーゼ活性化因子-1」の版間の差分

{{box|text=　哺乳類細胞では放射線や、栄養因子除去によってアポトーシス経路が活性化されるとミトコンドリア膜間腔からシトクロムcが細胞質ゾルに漏出する。Apoptotic protease activating factor 1 (Apaf-1) は放出されたシトクロムcと結合するとヌクレオチド交換が引き起こされ, 結合していたADP/dADPがATP/dATPに置換される。このアポトソームにプロカスパーゼ-9がリクルートされることによって活性化され、活性型カスパーゼ９は、プロカスパーゼ３や７を切断することによって活性化させる。活性型カスパーゼ3や7は広範な基質の切断を介してアポトーシスを実行する。このアポトーシス実行経路は内因性経路と呼ばれる。}}

　H. Ellisと[[wj:ロバート・ホロビッツ|H.R. Horvitz]]は線虫''[[C. elegans]]''を用いた遺伝学的スクリーニングによって全ての[[プログラム細胞死]]実行に必要な遺伝子として[[ced-3]]と[[ced-4]]を同定した。後の研究によってCed-3は[[カスパーゼ]]であることが分った<ref name=Ellis1986><pubmed>3955651</pubmed></ref> [1]。[[w:Junying Yuan|J. Yuan]]とH.R. Horvitzはced-4遺伝子のクローニングを行いその一次配列を決定したが、Ced-4が他の生物でも保存されているかについては予測ができなかった<ref name=Yuan1992><pubmed>1286611</pubmed></ref> [2]。

　X. Wangらは生化学的な分画が可能なin vitro細胞死アッセイ系を作りアポトーシス経路に関わる分子の同定を進めた。このアッセイ系は[[HeLa細胞]]の[[細胞質]]抽出液に[[ハムスター]]の[[肝臓]]からとった[[核]]を入れ、[[aeoxyadenosine triphosphate]] ([[dATP]])を加えると[[カスパーゼ3]]の活性化とアポトーシスに特徴的なDNAの断片化が起こるというものである<ref name=Liu1996><pubmed>8689682</pubmed></ref> [3]。このアッセイ系で細胞質抽出液を分画し、dATP依存的にカスパーゼ３の活性化に必要な3つのApoptotic protease activating factor (Apaf)を同定した。遺伝子クローニングの結果、Apaf-1はCED-4哺乳類ホモログ<ref name=Zou1997><pubmed>9267021</pubmed></ref> [4]、[[Apaf-2]]は[[シトクロムc]]<ref name=Liu1996 /> [3]、Apaf-3は[[カスパーゼ9]]であった<ref name=Li1997><pubmed>9390557</pubmed></ref> [5]。

 

　[[ヒト]]Apaf-1はN末端側から[[caspase recruitment domain]] (CARD)、[[α/β nucleotide-binding domain]] (NBD) と[[helical domain 1]] (HD1)、及び[[winged helix domain]] (WHD) からなる[[nucleotide-dependent oligomerization domain]] (NOD)、それに続く[[helical domain 2]] (HD2)、そしてC末端側の[[WD40リピート]]からなる2つの[[β-propellerドメイン]]からなる（'''図1'''）。CARDはプロカスパーゼ9のCARDとの相互作用を介して結合し、NODはNBD-HD1界面において[[ADP]]または[[ATP]]/dATPと結合し、β-propellerドメインはシトクロムcと結合する<ref name=Riedl2007><pubmed>17377525</pubmed></ref> [9]（'''図1'''）。通常、Apaf-1はADPと結合した不活性な単量体として存在する。[[ミトコンドリア]]膜間腔から漏出したシトクロムcと結合し、さらにADPがATP/dATPに置き換わることで構造が変化し、7量体からなるアポトソームを形成する<ref name=Cheng2016><pubmed>27697150</pubmed></ref><ref name=Dorstyn2018><pubmed>29765111</pubmed></ref> [10][11]（'''図2'''）。

 

　ショウジョウバエのオルソログであるDark/HAC-1/Dapaf-1は同様のドメイン構造を有するが、線虫のオルソログであるCED-4では2つのβ-propellerドメインを欠いている（'''図1'''）。選択的スプライシングによりβ-propellerドメインを欠失したアイソフォームが[[マウス]] ([[Apaf-1S]]) 及びショウジョウバエ ([[Dapaf-1S]]) で報告されている。Dapaf-1Sアイソフォームの過剰発現はカスパーゼを活性化できる<ref name=Kanuka1999 /> [8]。

　ショウジョウバエDark/HAC-1/Dapaf-1もApaf-1と同様にシトクロムcと結合するβ-propellerドメインを有しシトクロムcと結合できるが<ref name=Kanuka1999 /> [8]、8量体からなるアポトソームの形成にシトクロムcは不要である<ref name=Yuan2011><pubmed>21220123</pubmed></ref><ref name=Dorstyn2004><pubmed>15533997</pubmed></ref><ref name=Dorstyn2002><pubmed>11901173</pubmed></ref><ref name=Yu2006><pubmed>16310803</pubmed></ref> [22][23][24][25]。

　自己不活性型Dark単量体は[[プロDronc]]と会合することによってアポトソームを形成して、プロDroncを活性化することが示唆されている<ref name=Tiana2024><pubmed>38381783</pubmed></ref>[26]。線虫のCed-4は8量体を形成し、そこに２分子のCed-3が入り活性化すると考えられている<ref name=Qi2010><pubmed>20434985</pubmed></ref> [27]。ショウジョウバエの全てのプログラム細胞死、ショウジョウバエ、マウスでは発生でおこるアポトーシスの殆どはApaf-1を必要としている<ref name=Rodriguez1999><pubmed>10559939</pubmed></ref><ref name=Zhou1999><pubmed>10619022</pubmed></ref><ref name=Kanuka1999><pubmed>10619023</pubmed></ref><ref name=Yoshida1998><pubmed>9753321</pubmed></ref> [6][7][8][28]。また、放射線や栄養因子除去といった内因性のアポトーシス刺激による細胞死実行に必要な分子として機能する<ref name=Riedl2007><pubmed>17377525</pubmed></ref> [9]。

== 疾患との関わり ==

　内因性のアポトーシスの実行に必須の因子として、Apaf-1の不活性化は多くのヒトがん細胞で報告されている<ref name=Fadeel2008><pubmed>17975549</pubmed></ref> [29]。例えば、多くの転移性[[黒色腫]]ではApaf-1の発現が抑制されており、発現が抑制されている細胞は化学療法薬へと耐性になることが報告されている<ref name=Soengas2001><pubmed>11196646</pubmed></ref> [30]。発現の抑制方法は明らかではないが、[[DNAメチル化]]阻害剤によってApaf-1の発現が回復したことから、[[エピジェネティック]]な制御の寄与が考えられている<ref name=Soengas2001><pubmed>11196646</pubmed></ref> [30]。

== 関連語 ==

== 参考文献 ==