エメリン (タンパク質)

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EMD
Protein EMD PDB 1jei.png
PDBに登録されている構造
PDBオルソログ検索: RCSB PDBe PDBj
識別子
記号EMD, EDMD, LEMD5, STA, emerin
外部IDOMIM: 300384 MGI: 108117 HomoloGene: 91 GeneCards: EMD
遺伝子の位置 (ヒト)
X染色体
染色体X染色体[1]
X染色体
EMD遺伝子の位置
EMD遺伝子の位置
バンドデータ無し開始点154,379,273 bp[1]
終点154,381,523 bp[1]
RNA発現パターン
PBB GE EMD 209477 at fs.png
さらなる参照発現データ
オルソログ
ヒトマウス
Entrez
Ensembl
UniProt
RefSeq
(mRNA)

NM_000117

NM_007927

RefSeq
(タンパク質)

NP_000108

NP_031953

場所
(UCSC)
Chr X: 154.38 – 154.38 MbChr X: 74.25 – 74.26 Mb
PubMed検索[3][4]
ウィキデータ
閲覧/編集 ヒト閲覧/編集 マウス

エメリン: emerin)は、ヒトではEMD遺伝子(別名STA遺伝子)にコードされるタンパク質である。エメリンは脊椎動物核膜の内膜に存在する膜タンパク質で、LEMD3英語版と共通してLEMドメインを含む。エメリンは心筋骨格筋で高度に発現している。心筋では、エメリンは介在板内のアドヘレンスジャンクションに局在し、細胞の張力の機械伝達やβ-カテニン英語版シグナル伝達で機能しているようである。エメリンの変異はX連鎖劣性遺伝する疾患エメリー・ドレフュス型筋ジストロフィー英語版の原因となり、心伝導系の異常と拡張型心筋症を引き起こす。

名称はアラン・エメリー英語版に由来する[5]

構造[編集]

エメリンは、254残基のアミノ酸から構成される、29.0 kDa(見かけ上は34 kDa)のタンパク質である[6]。エメリンはセリンに富むタンパク質で、N末端には荷電残基に近接して20アミノ酸の疎水性領域が存在する。疎水性領域はタンパク質の膜への固定に重要である可能性があり、荷電した末端は細胞質側に位置する[7]。心筋、骨格筋、平滑筋では、エメリンは核膜の内膜に局在し[8][9]、その発現は骨格筋と心筋で最も高い[7]。特に心筋では、エメリンは介在板内のアドヘレンスジャンクションにも存在している[10][11][12]

機能[編集]

エメリンはセリンに富む核膜タンパク質で、核ラミナ結合タンパク質ファミリーのメンバーである。エメリンは、細胞骨格への膜の固定を媒介する。エメリー・ドレフュス型筋ジストロフィーはX連鎖型遺伝を行う変性型ミオパチーで、EMD遺伝子(臨床的にはSTAの名でも知られている)の変異によって引き起こされる[13]。エメリンを欠損したマウスの線維芽細胞は張力刺激に対して機械受容遺伝子の正常な発現応答を誘導することができないことから、エメリンは機械的シグナルの伝達に関与していると考えられる[14]。心筋では、介在板のアドヘレンスジャンクションにおいてエメリンはβ-カテニンと複合体を形成していることが判明しており、エメリンを欠損した心筋細胞ではβ-カテニンの再分布と介在板の構造や筋細胞の形状の乱れがみられる。この相互作用は、GSK-3βによって調節されているようである[15]

臨床的意義[編集]

エメリンの変異はX関連型劣性遺伝するエメリー・ドレフュス型筋ジストロフィーの原因となり、この疾患はアキレス腱後頸筋の早期拘縮、上肢近位筋と下肢遠位筋の筋力低下、洞徐脈PR延長から完全な心ブロック英語版に至るまでの心伝導障害によって特徴づけられる[16]。この疾患の患者では、筋肉、皮膚の線維芽細胞、白血球を含むさまざまな組織でエメリンの免疫染色の喪失がみられるが、診断プロトコルはタンパク質染色よりも変異解析によって行われている[16]。ほぼすべての症例で、変異によってエメリンタンパク質は完全に欠失するか検出できないレベルにまで低下している。症例の約20%では、Xq28領域内で染色体逆位が生じている[17]

さらに近年の研究では、機能的なエメリンが存在しないことでHIV-1の感染力が低下することが発見された。そのため、エメリー・ドレフュス型筋ジストロフィーの患者は、HIV-1に対する免疫もしくはHIV-1の変則的な感染パターンを示すと予想されている[18]

相互作用[編集]

エメリンは次に挙げる因子と相互作用することが示されている。

出典[編集]

  1. ^ a b c GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000102119 - Ensembl, May 2017
  2. ^ a b c GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000001964 - Ensembl, May 2017
  3. ^ "Human PubMed Reference:".
  4. ^ "Mouse PubMed Reference:".
  5. ^ Peter Harper; Lois Reynolds; Tilli Tansey, eds. (2010), Wellcome Witnesses to Contemporary Medicine, History of Modern Biomedicine Research Group, pp. 118-119, ISBN 978-0-85484-127-1, http://www.histmodbiomed.org/witsem/vol39 Wikidata Q29581774
  6. ^ Protein sequence of human EMD (Uniprot ID: P50402)”. Cardiac Organellar Protein Atlas Knowledgebase (COPaKB). 2015年9月16日閲覧。
  7. ^ a b “Identification of a novel X-linked gene responsible for Emery–Dreifuss muscular dystrophy”. Nature Genetics 8 (4): 323–7. (Dec 1994). doi:10.1038/ng1294-323. PMID 7894480. 
  8. ^ “Emerin deficiency at the nuclear membrane in patients with Emery–Dreifuss muscular dystrophy”. Nature Genetics 12 (3): 254–9. (Mar 1996). doi:10.1038/ng0396-254. PMID 8589715. 
  9. ^ “The Emery–Dreifuss muscular dystrophy protein, emerin, is a nuclear membrane protein”. Human Molecular Genetics 5 (6): 801–8. (Jun 1996). doi:10.1093/hmg/5.6.801. PMID 8776595. 
  10. ^ “Heart-specific localization of emerin: new insights into Emery–Dreifuss muscular dystrophy”. Human Molecular Genetics 6 (13): 2257–64. (Dec 1997). doi:10.1093/hmg/6.13.2257. PMID 9361031. 
  11. ^ a b “Identification of an emerin-beta-catenin complex in the heart important for intercalated disc architecture and beta-catenin localisation”. Cellular and Molecular Life Sciences 67 (5): 781–96. (Mar 2010). doi:10.1007/s00018-009-0219-8. PMID 19997769. 
  12. ^ “Distribution of emerin and lamins in the heart and implications for Emery–Dreifuss muscular dystrophy”. Human Molecular Genetics 8 (2): 353–9. (Feb 1999). doi:10.1093/hmg/8.2.353. PMID 9949197. 
  13. ^ Entrez Gene: EMD emerin (Emery–Dreifuss muscular dystrophy)”. 2019年11月24日閲覧。
  14. ^ Lammerding, J; Hsiao, J; Schulze, PC; Kozlov, S; Stewart, CL; Lee, RT (29 August 2005). “Abnormal nuclear shape and impaired mechanotransduction in emerin-deficient cells.”. The Journal of Cell Biology 170 (5): 781–91. doi:10.1083/jcb.200502148. PMC: 2171355. PMID 16115958. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2171355/. 
  15. ^ Wheeler, MA; Warley, A; Roberts, RG; Ehler, E; Ellis, JA (March 2010). “Identification of an emerin-beta-catenin complex in the heart important for intercalated disc architecture and beta-catenin localisation.”. Cellular and Molecular Life Sciences 67 (5): 781–96. doi:10.1007/s00018-009-0219-8. PMID 19997769. 
  16. ^ a b “Emery–Dreifuss muscular dystrophy - a 40 year retrospective”. Neuromuscular Disorders 10 (4–5): 228–32. (Jun 2000). doi:10.1016/s0960-8966(00)00105-x. PMID 10838246. 
  17. ^ “Emerin deletions occurring on both Xq28 inversion backgrounds”. Human Molecular Genetics 7 (1): 135–9. (Jan 1998). doi:10.1093/hmg/7.1.135. PMID 9384614. 
  18. ^ “Virology: HIV goes nuclear”. Nature 441 (7093): 581–2. (Jun 2006). doi:10.1038/441581a. PMID 16738646. 
  19. ^ a b c “Association of emerin with nuclear and cytoplasmic actin is regulated in differentiating myoblasts”. Biochemical and Biophysical Research Communications 303 (3): 764–70. (Apr 2003). doi:10.1016/s0006-291x(03)00415-7. PMID 12670476. 
  20. ^ “The molecular basis of emerin-emerin and emerin-BAF interactions”. Journal of Cell Science 127 (Pt 18): 3956–69. (Sep 2014). doi:10.1242/jcs.148247. PMC: 4163644. PMID 25052089. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4163644/. 
  21. ^ a b “Transcriptional repressor germ cell-less (GCL) and barrier to autointegration factor (BAF) compete for binding to emerin in vitro”. The Journal of Biological Chemistry 278 (9): 6969–75. (Feb 2003). doi:10.1074/jbc.M208811200. PMID 12493765. 
  22. ^ “Emerin binding to Btf, a death-promoting transcriptional repressor, is disrupted by a missense mutation that causes Emery–Dreifuss muscular dystrophy”. European Journal of Biochemistry / FEBS 271 (5): 1035–45. (Mar 2004). doi:10.1111/j.1432-1033.2004.04007.x. PMID 15009215. 
  23. ^ “The inner nuclear membrane protein emerin regulates beta-catenin activity by restricting its accumulation in the nucleus”. The EMBO Journal 25 (14): 3275–85. (Jul 2006). doi:10.1038/sj.emboj.7601230. PMC: 1523183. PMID 16858403. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1523183/. 
  24. ^ a b c “Emerin interacts in vitro with the splicing-associated factor, YT521-B”. European Journal of Biochemistry / FEBS 270 (11): 2459–66. (Jun 2003). doi:10.1046/j.1432-1033.2003.03617.x. PMID 12755701. 
  25. ^ “Interaction between emerin and nuclear lamins”. Journal of Biochemistry 129 (2): 321–7. (Feb 2001). doi:10.1093/oxfordjournals.jbchem.a002860. PMID 11173535. 
  26. ^ “Direct interaction between emerin and lamin A”. Biochemical and Biophysical Research Communications 267 (3): 709–14. (Jan 2000). doi:10.1006/bbrc.1999.2023. PMID 10673356. 
  27. ^ a b “Nesprins: a novel family of spectrin-repeat-containing proteins that localize to the nuclear membrane in multiple tissues”. Journal of Cell Science 114 (Pt 24): 4485–98. (Dec 2001). PMID 11792814. 
  28. ^ “Nesprin-1alpha self-associates and binds directly to emerin and lamin A in vitro”. FEBS Letters 525 (1–3): 135–40. (Aug 2002). doi:10.1016/s0014-5793(02)03105-8. PMID 12163176. 
  29. ^ a b “Distinct functional domains in nesprin-1alpha and nesprin-2beta bind directly to emerin and both interactions are disrupted in X-linked Emery–Dreifuss muscular dystrophy”. Experimental Cell Research 313 (13): 2845–57. (Aug 2007). doi:10.1016/j.yexcr.2007.03.025. PMID 17462627. 
  30. ^ “Nesprin-2 is a multi-isomeric protein that binds lamin and emerin at the nuclear envelope and forms a subcellular network in skeletal muscle”. Journal of Cell Science 118 (Pt 4): 673–87. (Feb 2005). doi:10.1242/jcs.01642. PMID 15671068. 
  31. ^ “LUMA interacts with emerin and influences its distribution at the inner nuclear membrane”. Journal of Cell Science 121 (Pt 4): 536–48. (Feb 2008). doi:10.1242/jcs.019281. PMID 18230648. 

参考文献[編集]

外部リンク[編集]