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free fatty acid receptor 1
識別子
略号 FFAR1
他の略号 FFA1R, GPR40
Entrez英語版 2864
HUGO 4498
OMIM 603820
RefSeq NM_005303
UniProt O14842
他のデータ
遺伝子座 Chr. 19 q13.1
テンプレートを表示
free fatty acid receptor 2
識別子
略号 FFAR2
他の略号 GPR43, FFA2R
Entrez英語版 2867
HUGO 4501
OMIM 603823
RefSeq NM_005306
UniProt O15552
他のデータ
遺伝子座 Chr. 19 q13.1
テンプレートを表示
free fatty acid receptor 3
識別子
略号 FFAR3
他の略号 GPR41, FFA3R
Entrez英語版 2865
HUGO 4499
OMIM 603821
RefSeq NM_005304
UniProt O14843
他のデータ
遺伝子座 Chr. 19 q13.1
テンプレートを表示
free fatty acid receptor 4
識別子
略号 FFAR4
他の略号 BMIQ10, GPR120, GPR129, GT01, O3FAR1, PGR4, free fatty acid receptor 4
Entrez英語版 338557
OMIM 609044
RefSeq NM_181745
UniProt Q5NUL3
他のデータ
遺伝子座 Chr. 10 q23.33
テンプレートを表示
G protein-coupled receptor 42
識別子
略号 GPR42
他の略号 GPR41L, FFAR1L
Entrez英語版 2866
HUGO 4500
OMIM 603822
RefSeq NM_005305
UniProt O15529
他のデータ
遺伝子座 Chr. 19 q31.1
テンプレートを表示

遊離脂肪酸受容体(ゆうりしぼうさんじゅようたい、: free fatty acid receptor、略称: FFAR)は、遊離脂肪酸に応答するGタンパク質共役受容体(GPR、GPCR)群を指す[1]。GPCR(7回膜貫通受容体とも呼ばれる)は受容体の中で大きなファミリーを構成しており、ヒトでは800種類以上のGPCRが発現している[2]。GPCRは細胞表面に位置するタンパク質で、認識するリガンドセットのいずれか1つを結合した際に活性化され、細胞内で特定種の応答を引き起こす[3]。FFARは特定の脂肪酸を結合して活性化状態となる。一般的に、結合と活性化を引き起こす脂肪酸はカルボン酸残基(-COOH)が脂肪鎖に付加された直鎖脂肪酸である[4]。一例として、プロピオン酸は3つの炭素からなる短鎖脂肪酸(CH3-CH2-COOH)であり、ドコサヘキサエン酸は22個の炭素と6つの二重結合を含む長鎖多価不飽和脂肪酸(CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH2-COOH)である[5]

現在では、FFAR1英語版(GPR40)、FFAR2英語版(GPR43)、FFAR3英語版(GPR41)、FFAR4英語版(GPR120)という4種類のFFARが認識されている[6]。ヒトのFFAR1FFAR2FFAR3遺伝子は19番染色体英語版長腕の19q23.33領域に互いに近接して位置している。この領域にはGPR42英語版遺伝子も含まれている(以前はFFAR1LFFAR3LGPR41LGPR42Pなどと呼ばれていた)。この遺伝子はFFAR3遺伝子の分節重複(segmental duplication)によるものであるようである。ヒトのGPR42遺伝子はFFAR3に類似した構造を有するいくつかのタンパク質をコードしているが、これらのタンパク質はさまざまな細胞種や組織における発現、活性や機能は明確には示されておらず、FFARには分類されていない[7][8][9][10]。ヒトのFFAR4遺伝子は10番染色体英語版長腕10q23.33に位置する[11]

FFAR2とFFAR3は短鎖脂肪酸、すなわち酢酸酪酸、プロピオン酸、吉草酸カプロン酸など炭素数が6以下の脂肪酸を結合し、活性化される[7][12][13]β-ヒドロキシ酪酸はFFAR3に対する刺激作用と阻害作用の双方が報告されている[14]。FFAR1とFFAR4はラウリン酸カプリン酸などの中鎖脂肪酸(炭素数が6から12の脂肪酸)や[15]ミリスチン酸ステアリン酸オレイン酸パルミチン酸パルミトレイン酸リノール酸α-リノレン酸ジホモ-γ-リノレン酸エイコサトリエン酸アラキドン酸エイコサペンタエン酸ドコサテトラエン酸、ドコサヘキサエン酸[4][13][16]20-ヒドロキシエイコサテトラエン酸英語版[17]といった長鎖脂肪酸超長鎖脂肪酸(炭素数がそれぞれ13から21、22以上)を結合し、活性化される。FFAR1やFFAR4を活性化する脂肪酸の中でも、ドコサヘキサエン酸とエイコサペンタエン酸が主要な脂肪酸であると考えられている[18]

FFARの活性化をもたらす脂肪酸の多くは他の種類のGPCRも活性化する。脂肪酸や脂肪酸によって活性化されたGPCRの機能を理解するためには、実際に活性化されているGPCRを同定することが必要となる。次の節では、FFARの活性化をもたらす脂肪酸によって活性化される、FFAR以外のGPCRについて記す。脂肪酸の作用が特定のGPCRを介したものであることを示すために最も広く使われ、かつ最善な方法は、脂肪酸の作用を媒介するGPCRタンパク質の遺伝子のノックアウト(完全な除去または不活性化)またはノックダウン(大幅な抑制)によってそのタンパク質の活性を欠くまたは著しく低下させた細胞、組織や個体を用いて、その脂肪酸の作用が消失しているまたは著しく低下していることを示すことである[13][19][20]

FFARの活性化をもたらす遊離脂肪酸によって活性化される、FFAR以外のGPCR

GPR84英語版は、カプリン酸、ウンデカン酸、ラウリン酸など、炭素数が9から14の中鎖脂肪酸を結合し、活性化される[21][22]。GPR84は一部の文献ではFFARファミリーの一員となる可能性があるとされているが[23]、FFARへの分類がなされていないのはおそらく、これらの中鎖脂肪酸による受容体の活性化には非常に高濃度(μM範囲)が必要であるためであり、こうした脂肪酸よりも低濃度で活性化が引き起こされる天然の因子が存在する可能性がある[24]。GPR84はオーファン受容体、すなわち本来の活性化因子が不明な受容体に分類されたままである[22]

GPR109A英語版は、ヒドロキシカルボン酸受容体2(HCAR2)、ナイアシン受容体1(NIACR1)、HM74a、HM74b、PUMA-Gとも呼ばれる[25]。GPR109Aは、酪酸、β-ヒドロキシ酪酸[26][27]、吉草酸やカプロン酸といった短鎖脂肪酸、そしてエナント酸カプリル酸といった中鎖脂肪酸を結合し、活性化される[28]。GPR109Aはナイアシンによっても活性化されるが、薬剤としての高用量投与といった状況下を除いて、一般的にはナイアシンの濃度は低すぎて活性化が引き起こされることはない[26][29]

GPR81英語版は、ヒドロキシカルボン酸受容体1(HCAR1)、GPR104、LACR1、TA-GPCR、TAGPCR、FKSG80とも呼ばれ、乳酸[30][31]、β-ヒドロキシ酪酸[32]といった短鎖脂肪酸を結合し、活性化される。近年の研究では、3,5-ジヒドロキシ安息香酸によっても活性化されることが報告されている[33]

GPR109B英語版は、ヒドロキシカルボン酸受容体3(HCAR3)、ナイアシン受容体2(NIACR2)としても知られ、3-ヒドロキシオクタン酸(3-hydroxyoctanoate)[34]、ナイアシン[35]馬尿酸[35]、4-ヒドロキシフェニル乳酸(4-hydroxyphenyllactic acid)、3-フェニル乳酸(3-phenyllactic acid)、インドール-3-乳酸(indole-3-lactic acid)[36]を結合し、活性化される。最後の3つの化合物は、ヒトを含む哺乳類の消化管微生物叢の主要な構成要素であるラクトバチルス属ビフィドバクテリウム属の種によって産生される[36]

出典

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外部リンク