各ドメインをエンコードするエクソン (EX) の位置を含む、コラーゲン VII のドメインとサブドメイン。 コラーゲンα-1(VII)鎖は、 ヒトではCOL7A1 遺伝子によってコードされる タンパク質 である。[ 5 ] これは、2つの非コラーゲン性ドメインに挟まれた三重らせん状のコラーゲン性ドメインで構成され、基底膜の真皮-表皮接合部間のアンカー原線維として機能する。 [ 6 ] COL7A1の変異は、あらゆるタイプのジストロフィー性表皮水疱症 を引き起こし、正確な変異は特定のタイプまたはサブタイプに応じて異なる。[ 7 ] コラーゲンVIIのNC-1ドメインとラミニン-5 およびコラーゲンIVを含むいくつかの他のタンパク質との相互作用は、 基底膜 の全体的な安定性に大きく寄与することが示されている。[ 6 ] [ 8 ]
構造 VII型コラーゲンは、以下の順序で3つの主要なドメインで構成されています:非コラーゲン性ドメイン(略してNC-1)、コラーゲン性ドメイン、2番目の非コラーゲン性ドメインであるNC-2。[ 6 ] NC-1ドメインには、軟骨マトリックスタンパク質(CMP)、9つのフィブロネクチン III(FNIII)様サブドメイン、およびフォンヴィレブランド因子A 様サブドメイン(VWFA1)があります。NC-2ドメインの注目すべきセグメントは、クニッツプロテアーゼ阻害剤 分子に類似しています。[ 9 ]
関数 この遺伝子は、VII型コラーゲンのα鎖をコードする。3つの同一のαコラーゲン 鎖からなるVII型コラーゲン線維は、重層扁平上皮下の基底層に限局して存在する。これは、外上皮とその下の基質との間のアンカー線維として機能する。この遺伝子の変異は、あらゆる形態の 栄養障害性表皮水疱症 と関連している。[ 10 ] しかし、変異がない場合でも、VII型コラーゲンに対する自己免疫反応により、後天性表皮水疱症 と呼ばれる後天性の疾患が生じる可能性がある。[ 11 ]
VII型コラーゲンは網膜 にも存在しますが、この器官における機能は不明です。[ 12 ]
COL7A1はヒト3番染色体 短腕、3p21.31と示される染色体領域に位置する。この遺伝子は約31,000塩基対 の大きさで、コード配列が118のエクソン に極度に断片化されていることが特徴である。[ 13 ] [ 14 ] COL7A1は9,287塩基のmRNA に転写される。 [ 15 ] 皮膚では、VII型コラーゲンタンパク質はケラチノサイト と真皮線維芽細胞 によって合成される。[ 16 ]
マウス におけるオーソログ遺伝子 の記号は Col7a1 です。
臨床的意義 遺伝性疾患である栄養障害性表皮水疱症 は、 COL7A1遺伝子の劣性 または優性 変異によって引き起こされます。 [ 17 ] 劣性栄養障害性表皮水疱症は表皮水疱症の中で最も重篤なタイプで、汎発性中間型と汎発性重症型の2つのサブタイプがあり、COL7A1遺伝子の異なる変異に関連しています。[ 7 ] [ 9 ] 劣性栄養障害性表皮水疱症の汎発性中間型は、主に1つのアレルの ミスセンス 、インフレーム、およびスプライスサイトの変異によって引き起こされます。汎発性重症サブタイプは、両方のアレルの早期 終結コドン によって引き起こされる可能性があります。これらの変異により、コラーゲンVIIの発現がほとんどまたは全く起こらなくなり、主に皮膚や粘膜に全身の水疱として現れます。[ 7 ] この水疱は、眼の擦過傷、食道狭窄、手足の変形、扁平上皮癌 など、他のいくつかの合併症を引き起こす可能性もあります。[ 7 ] [ 9 ]
優性栄養障害型表皮水疱症は、ミスセンス変異、特にコラーゲンドメインのグリシン置換によって引き起こされることが最も多い。 [ 7 ] [ 9 ] 優性栄養障害型表皮水疱症の症状は劣性型の症状よりも軽度で、軽度の水疱と爪の喪失がみられる。[ 7 ] [ 9 ]
後天性表皮水疱症には、 この形態のコラーゲンに対する自己免疫反応が関与します。[ 18 ]
ベレマゲン・ゲペルパベック (Vyjuvek)は、コラーゲンVII型α1鎖(COL7A1)遺伝子の変異を伴うジストロフィー性表皮水疱症患者の創傷治療に適応される 遺伝子治療薬です。 [ 19 ] [ 20 ]
相互作用 コラーゲンVII型α1は基底膜 中の他のいくつかのタンパク質と複雑なネットワークを形成している。[ 6 ] ラミニン5 [ 21 ] やフィブロネクチン 、そしてコラーゲンIV と相互作用し 、これらのタンパク質とNC-1ドメインで結合することが示されている。 [ 22 ] [ 23 ] [ 8 ] 基底膜と真皮表皮接合部の安定性は、これらの相互作用によるものと考えられている。[ 6 ] [ 24 ]
参照
参考文献 ^ a b c GRCh38: Ensemblリリース89: ENSG00000114270 – Ensembl 、2017年5月^ a b c GRCm38: Ensemblリリース89: ENSMUSG00000025650 – Ensembl 、2017年5月^ 「ヒトPubMedリファレンス:」 。米国国立医学図書館、国立生物工学情報センター 。^ 「マウスPubMedリファレンス:」 。 米国国立医学図書館、国立生物工学情報センター 。 ^ Parente MG, Chung LC, Ryynänen J, Woodley DT, Wynn KC, Bauer EA, et al. (1991年8月). 「ヒトVII型コラーゲン:cDNAクローニングと遺伝子の染色体マッピング」 . Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 88 (16): 6931– 6935. Bibcode : 1991PNAS...88.6931P . doi : 10.1073/ pnas.88.16.6931 . PMC 52207. PMID 1871109 . ^ a b c d e 渡辺 M、夏賀 K、新熊 S、清水 H (2018 年 5 月)。 「VII 型コラーゲンの表皮の側面: 異栄養性表皮水疱症および後天性表皮水疱症への影響」。 皮膚科学ジャーナル 。 45 (5): 515–521 。 土井 : 10.1111/1346-8138.14222 。 PMID 29352483 。 S2CID 19256089 。 ^ a b c d e f 新熊 誠 (2015年5月). 「 ジストロフィー性表皮水疱症:レビュー」 . 臨床・美容・研究皮膚科 . 8 : 275–284 . doi : 10.2147/CCID.S54681 . PMC 4451851. PMID 26064063 . ^ a b Has C、ニストローム A、サイディアン AH、ブルックナー=トゥダーマン L、ウイット J (2018 年 10 月)。 「表皮水疱症:皮膚基底膜領域の結合組織成分の分子病理学」。 マトリックス生物学 。 71 – 72: 313 – 329。 土井 : 10.1016/j.matbio.2018.04.001 。 PMID 29627521 。 S2CID 4718012 。 ^ a b c d e Has C, Bauer JW, Bodemer C, Bolling MC, Bruckner-Tuderman L, Diem A, et al. (2020年10月). 「遺伝性表皮水疱症および皮膚脆弱性を伴うその他の疾患のコンセンサス再分類」 . The British Journal of Dermatology . 183 (4): 614– 627. doi : 10.1111/bjd.18921 . PMID 32017015. S2CID 211022921 . ^ Bardhan A、Bruckner-Tuderman L、Chaapple IL、Fine JD、Harper N、Has C、他。 (2020年9月)。 「表皮水疱症」。 自然のレビュー。疾患プライマー 。 6 (1): 78. 土井 : 10.1038/s41572-020-0210-0 。 PMID 32973163 。 S2CID 221861310 。 ^ "COL7A1 コラーゲン、VII 型、アルファ 1 (表皮水疱症、ジストロフィー、優性および劣性)" . NCBI Entrez Gene データベース 。 ^ ポンシオンTL、ファン・ルインMJ、ファン・デル・ヴォルプRJ、ファン・ムールスJC、フーイマンスJM、ロスLI (2008年9月)。 「ヒト硝子体網膜界面におけるコラーゲン分布」 。 調査眼科学と視覚科学 。 49 (9): 4089–4095 。 土井 : 10.1167/iovs.07-1456 。 PMID 18450587 。 ^ Christiano AM, Hoffman GG, Chung-Honet LC, Lee S, Cheng W, Uitto J, Greenspan DS (1994年5月). 「ヒトVII型コラーゲン遺伝子(COL7A1)の構造的構成は、これまで同定されたどの遺伝子よりも多くのエクソンで構成されている」. Genomics . 21 (1): 169– 179. doi : 10.1006/geno.1994.1239 . PMID 8088784 . ^ 「COL7A1ゲノム配列」 NCBI Entrezヌクレオチドデータベース 2004年5月17日。 ^ 「COL7A1 mRNA配列」 NCBI Entrezヌクレオチドデータベース 1995年9月15日。 ^ ヒトにおけるオンラインメンデル遺伝 (OMIM): COL7A1 - 120120 ^ Dang N, Murrell DF (2008年7月). 「栄養障害性表皮水疱症における COL7A1 遺伝子変異の変異解析と特徴づけ」 . Experimental Dermatology . 17 (7): 553– 568. doi : 10.1111/j.1600-0625.2008.00723.x . PMID 18558993. S2CID 32600295 . ^ Chapel H, Haeney M, Misbah S (2006). 臨床免疫学のエッセンシャルズ . Wiley-Blackwell. pp. 207–. ISBN 978-1-4051-2761-5 . 2010年6月25日 閲覧 。^ 「FDA、ジストロフィー性表皮水疱症患者の創傷治療に初の局所遺伝子療法を承認」 米国 食品 医薬品局 (FDA) (プレスリリース)。2023年5月19日。 2023年5月19日時点の オリジナル よりアーカイブ。 2023年 5月28日 閲覧 。 この記事には、パブリック ドメイン であるこのソースからのテキストが組み込まれています。^ "Vyjuvek" . 米国 食品医薬品局 (FDA) . 2023年5月19日. 125774. 2023年5月24日時点の オリジナルよりアーカイブ 。 2023年 5月30日 閲覧。 この記事には、パブリック ドメイン であるこのソースからのテキストが組み込まれています。^ Rousselle P, Keene DR, Ruggiero F, Champliaud MF, Rest M, Burgeson RE (1997年8月). 「ラミニン5 は VII型コラーゲンのNC-1ドメインに結合する」 . The Journal of Cell Biology . 138 (3): 719– 728. doi : 10.1083/jcb.138.3.719 . PMC 2141627. PMID 9245798 . ^ Lapiere JC, Chen JD, Iwasaki T, Hu L, Uitto J, Woodley DT (1994年11月). 「VII型コラーゲンは、コラーゲン三重らせん構造内の特異的なサブドメインを介してフィブロネクチンと特異的に結合する」 . The Journal of Investigative Dermatology . 103 (5): 637– 641. doi : 10.1111/1523-1747.ep12398270 . PMID 7963647 . ^ Chen M, Marinkovich MP, Veis A, Cai X, Rao CN, O'Toole EA, Woodley DT (1997年6月). 「VII型コラーゲンのアミノ末端非コラーゲン性(NC1)ドメインと細胞外マトリックス成分との相互作用。ヒト皮膚における表皮-真皮接着における潜在的な役割」 . The Journal of Biological Chemistry . 272 (23): 14516– 14522. doi : 10.1074/jbc.272.23.14516 . PMID 9169408 . ^ Gatseva A, Sin YY, Brezzo G, Van Agtmael T (2019年9月). 「 基底膜コラーゲンと疾患メカニズム」 . Essays in Biochemistry . 63 (3): 297– 312. doi : 10.1042/EBC20180071 . PMC 6744580. PMID 31387942 .
さらに読む メクレンベック S、ハマミ=ハウアスリ N、ヘプフナー B、シューマン H、クレーマー A、キュスター W、ブルックナー トゥダーマン L (1999 年 3 月)。「エクソン 73 における COL7A1 変異のクラスター化: 異栄養性表皮水疱症における変異分析への影響」 。研究皮膚科学ジャーナル 。112 (3): 398–400 .土井 : 10.1046/j.1523-1747.1999.00518.x 。PMID 10084325 。 ダン N、クリングバーグ S、マー P、マレル DF (2007 年 6 月)。 「オーストラリアのジストロフィー性表皮水疱症患者で見つかったコラーゲン VII 配列変異体のレビューにより、9 つの新規 COL7A1 変異体が明らかになりました。」皮膚科学ジャーナル 。46 (3): 169–178 。土井 : 10.1016/j.jdermsci.2007.02.006 。PMID 17425959 。 Christiano AM, Rosenbaum LM, Chung-Honet LC, Parente MG, Woodley DT, Pan TC, et al. (1992年10月). 「VII型コラーゲンの大きな非コラーゲン性ドメイン(NC-1)はアミノ末端に存在し、キメラ構造をとる。軟骨マトリックスタンパク質、フィブロネクチンのIII型ドメイン、フォン・ヴィレブランド因子のAドメインと相同性がある」. Human Molecular Genetics . 1 (7): 475– 481. doi : 10.1093/hmg/1.7.475 . PMID 1307247 . Gammon WR, Abernethy ML, Padilla KM, Prisayanh PS, Cook ME, Wright J, et al. (1992年12月). 「コラーゲンVIIの非コラーゲン性(NC1)ドメインは、細胞外マトリックスの組織特異的な組織化に関与する多ドメイン接着タンパク質に類似している」 . The Journal of Investigative Dermatology . 99 (6): 691– 696. doi : 10.1111/1523-1747.ep12614080 . PMID 1469284 . 田中 剛志、高橋 功、古川 史、今村 誠(1992年3月). 「VII型コラーゲンcDNAの分子クローニングと特性解析」.生化学および生物物理学的研究通信 . 183 (3): 958– 963. doi : 10.1016/S0006-291X(05)80283-9 . PMID 1567409 . Seltzer JL, Eisen AZ, Bauer EA, Morris NP, Glanville RW, Burgeson RE (1989年3月). 「ヒト皮膚由来の間質性コラーゲナーゼおよびIV型コラーゲナーゼ(ゼラチナーゼ)によるVII型コラーゲンの分解」 . The Journal of Biological Chemistry . 264 (7): 3822– 3826. doi : 10.1016/S0021-9258(19)84924-4 . PMID 2537292 . Fine JD, Johnson L, Wright T (1989年5月). 「表皮単純性表皮水疱症。角質下皮膚裂開を特徴とし、剥離皮膚症候群に類似した表皮水疱症の新たな亜型」Archives of Dermatology . 125 (5): 633– 638. doi : 10.1001/archderm.125.5.633 . PMID 2653224 . Bart BJ, Gorlin RJ, Anderson VE, Lynch FW (1966年3月). 「先天性局所皮膚欠損および表皮水疱症に類似する関連異常。新たな症候群」Archives of Dermatology . 93 (3): 296– 304. doi : 10.1001/archderm.93.3.296 . PMID 5910871 . 田中 剛志、古川 文雄、今村 誠(1994年5月). 「分子クローニングされたVII型コラーゲンcDNAによる後天性表皮水疱症自己抗体のエピトープマッピング」 . The Journal of Investigative Dermatology . 102 (5): 706– 709. doi : 10.1111/1523-1747.ep12374333 . PMID 7513737 . Christiano AM, Morricone A, Paradisi M, Angelo C, Mazzanti C, Cavalieri R, Uitto J (1995年3月). 「優性ジストロフィー性表皮水疱症家系におけるVII型コラーゲン三重らせんドメインのグリシンからアルギニンへの置換」 . The Journal of Investigative Dermatology . 104 (3): 438– 440. doi : 10.1111/1523-1747.ep12666033 . PMID 7861014 . Christiano AM, Suga Y, Greenspan DS, Ogawa H, Uitto J (1995年3月). 「劣性栄養障害性表皮水疱症の兄弟3名におけるVII型コラーゲン遺伝子(COL7A1)の両アレルにおける早期終結コドン」 . The Journal of Clinical Investigation . 95 ( 3): 1328– 1334. doi : 10.1172/JCI117783 . PMC 441472. PMID 7883979 . Christiano AM, Greenspan DS, Lee S, Uitto J (1994年8月). 「ヒトVII型コラーゲンのクローニング。α1(VII)鎖の完全一次配列と遺伝子内多型の同定」 . The Journal of Biological Chemistry . 269 (32): 20256– 20262. doi : 10.1016/S0021-9258(17)31984-1 . PMID 8051117 . Christiano AM, Ryynänen M, Uitto J (1994年4月). 「優性ジストロフィー性表皮水疱症:VII型コラーゲン三重らせんドメインにおけるグリシン→セリン置換の同定」 .米国科学アカデミー紀要 . 91 (9): 3549– 3553. Bibcode : 1994PNAS...91.3549C . doi : 10.1073 / pnas.91.9.3549 . PMC 43617. PMID 8170945 . Greenspan DS, Byers MG, Eddy RL, Hoffman GG, Shows TB (1993). 「蛍光in situハイブリダイゼーションによるヒトコラーゲン遺伝子COL7A1の3p21.3への局在」. Cytogenetics and Cell Genetics . 62 (1): 35– 36. doi : 10.1159/000133440 . PMID 8422754 . Greenspan DS (1993年3月). 「VII型コラーゲンのカルボキシル末端側半分、非コラーゲン性NC-2ドメインおよびCOL7A1遺伝子の対応領域のイントロン/エクソン構成を含む」. Human Molecular Genetics . 2 (3): 273– 278. doi : 10.1093/hmg/2.3.273 . PMID 8499916 . Christiano AM, Greenspan DS, Hoffman GG, Zhang X, Tamai Y, Lin AN, et al. (1993年5月). 「劣性栄養障害性表皮水疱症の罹患兄弟2名におけるVII型コラーゲンのミスセンス変異」. Nature Genetics . 4 (1): 62– 66. doi : 10.1038/ng0593-62 . PMID 8513326. S2CID 9099319 . Christiano AM, Lee JY, Chen WJ, LaForgia S, Uitto J (1995年9月). 「脛骨前部表皮水疱症:COL7A1との遺伝的連鎖とVII型コラーゲン三重らせんドメインにおけるグリシンからシステインへの置換の同定」. Human Molecular Genetics . 4 (9): 1579– 1583. doi : 10.1093/hmg/4.9.1579 . PMID 8541842 .
外部リンク