| GC | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 識別子 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| エイリアス | GC、DBP、DBP/GRD3、HEL-S-51、VDBG、VDBP、Gc-MAF、GcMAF、ビタミンD結合タンパク質、DBP-maf、VDB、GCビタミンD結合タンパク質 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 外部ID | オミム:139200; MGI : 95669;ホモロジーン: 486;ジーンカード:GC; OMA :GC - オルソログ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ウィキデータ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ビタミンD結合タンパク質(DBP)は、もともとGCグロブリン(グループ特異的成分)としても知られており、ヒトではGC遺伝子によってコードされているタンパク質です。[5] [6] DBPは遺伝的に最も古いアルブミノイドファミリーのメンバーであり、脊椎動物の進化の初期に出現しました。[7]
構造
ヒトGCは糖鎖付加αグロブリンであり、サイズは約58 kDaです。458個のアミノ酸は、第4染色体(4q11-q13)上の1690ヌクレオチドにコードされています。一次構造は、複数のジスルフィド結合を形成する28個のシステイン残基から構成されています。GCは3つのドメインから構成され、ドメイン1は10個のαヘリックス、ドメイン2は9個のαヘリックス、ドメイン3は4個のαヘリックスで構成されています。[8]
関数
ビタミンD結合タンパク質は、ヒト血清アルブミンおよびα-フェトプロテインとともにアルブミン遺伝子ファミリーに属します。血漿、腹水、脳脊髄液、そして多くの細胞表面に 存在する多機能タンパク質です。
このタンパク質は、エルゴカルシフェロール(ビタミンD 2 )やコレカルシフェロール(ビタミンD 3 )、25-ヒドロキシ化型(カルシフェジオール)、そして活性ホルモン産物である1,25-ジヒドロキシビタミンD(カルシトリオール)など、様々な形態のビタミンDと結合することができます。血中ビタミンDの大部分はこのタンパク質に結合しています。このタンパク質は、ビタミンD代謝物を皮膚、肝臓、腎臓の間で輸送し、様々な標的組織へと輸送します。[6] [9]
DBPはビタミンDとその代謝物の運搬タンパク質として働くだけでなく、遊離脂肪酸を輸送し[10]、アクチンに結合して[11]、組織損傷時のアクチンの重合を防ぐのに役立つ可能性があります。[12]また、マクロファージ活性化因子として働き、T細胞の活性を調節することで炎症反応に寄与する可能性があります。[13]
Gcタンパク質由来マクロファージ活性化因子として、癌細胞に対してマクロファージを活性化する癌治療薬としての使用が試験されているマクロファージ活性化因子( MAF)。 [14]
インタラクティブな経路マップ
以下の遺伝子、タンパク質、代謝物をクリックすると、それぞれの記事にリンクします。 [§ 1]
- ^インタラクティブなパスウェイマップは、WikiPathways: "VitaminDSynthesis_WP1531"で編集できます。
生産
規制
転写因子HFN1αは正の調節因子であり、HFN1βはDBP発現の優性負の調節因子である。[15]
進化
系統発生解析によると、DBPは約4億5000万年前に顎のない魚類(円口類)が顎のある脊椎動物から分岐した後に起こった遺伝子重複イベントを通じて、祖先のアルブミンから分岐したと示唆されている。[16]このタイムラインは、ヤツメウナギやヌタウナギにDBPのようなタンパク質が見当たらないという事実によって裏付けられているが、これらの生物は代替のリポタンパク質媒介メカニズムによってビタミンD輸送能力を保持している。[17] DBPは硬骨魚類から哺乳類まで、顎のある脊椎動物全体に見られ、その進化は石灰化した骨格とより洗練されたカルシウム恒常性要件の発達と一致していたことを示唆している。[18]
変化
GC遺伝子には多くの遺伝子変異が知られており、6つの主要なハプロタイプと3つの主要なタンパク質変異(Gc1S、Gc1F、Gc2)が存在します。[19]これらの遺伝子変異は、血中25-ヒドロキシビタミンD濃度の差と関連しています。[20]これらの遺伝子変異は、異なる民族集団におけるビタミンDの状態の差の一部を説明すると考えられており、[21]ビタミンDサプリメントへの反応と相関することが明らかになっています。[19]
参考文献
- ^ abc GRCh38: Ensemblリリース89: ENSG00000145321 – Ensembl、2017年5月
- ^ abc GRCm38: Ensemblリリース89: ENSMUSG00000035540 – Ensembl、2017年5月
- ^ 「Human PubMed Reference:」。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。
- ^ Mikkelsen M, Jacobsen P, Henningsen K (1977年7月). 「Gcシステムの第4染色体への局在の可能性。Gcシステムにおける父子不適合性に関連する第4長腕物質の消失」. Human Heredity . 27 (2): 105–107 . doi :10.1159/000152857. PMID 558959.
- ^ ab 「Entrez Gene: GCグループ特異的成分(ビタミンD結合タンパク質)」。
- ^ Bouillon R, Schuit F , Antonio L, Rastinejad F (2020). 「ビタミンD結合タンパク質:歴史的概観」. Frontiers in Endocrinology . 10 910. doi : 10.3389/fendo.2019.00910 . PMC 6965021. PMID 31998239.
- ^ フェルボーベン C、ラビンス A、デ マイヤー M、ファン ベーレン H、ブイヨン R、デ ランテル C (2002 年 2 月)。 「ヒトビタミンD結合タンパク質の独特な結合特性の構造的基礎」。自然の構造生物学。9 (2): 131–136。土井:10.1038/nsb754。PMID 11799400。S2CID 38990672 。
- ^ ab Norman AW (2008年8月). 「ビタミンDからホルモンDへ:健康に不可欠なビタミンD内分泌系の基礎」.アメリカ臨床栄養学ジャーナル. 88 (2): 491S– 499S. doi : 10.1093/ajcn/88.2.491S . PMID 18689389.
- ^ Williams MH, Van Alstyne EL, Galbraith RM (1988年6月). 「不飽和脂肪酸とGc(ビタミンD結合タンパク質)の新たな関連性の証拠」.生化学および生物理学的研究通信. 153 (3): 1019– 1024. doi :10.1016/S0006-291X(88)81330-5. PMID 3134016.
- ^ Van Baelen H, Bouillon R, De Moor P (1980). 「ビタミンD結合タンパク質(Gcグロブリン)はアクチンに結合する」. Journal of Biological Chemistry . 255 (6): 2270– 2272. doi : 10.1016/S0021-9258(19)85885-4 . PMID 6892638.
- ^ Meier U, Gressner O, Lammert F, Gressner AM (2006年7月). 「Gcグロブリン:傷害に対する反応における役割」. Clinical Chemistry . 52 (7): 1247– 1253. doi :10.1373/clinchem.2005.065680. PMID 16709624.
- ^ Delanghe JR, Speeckaert R, Speeckaert MM (2015年10月). 「ビタミンD結合タンパク質の舞台裏:ビタミンD結合以上のもの」.ベストプラクティス&リサーチ. 臨床内分泌学&代謝学. 29 (5): 773– 786. doi :10.1016/j.beem.2015.06.006. PMID 26522461.
- ^ 山本 暢、須山 浩、山本 暢 (2008年7月). 「Gcタンパク質由来マクロファージ活性化因子(GcMAF)を用いた前立腺癌に対する免疫療法」([PDF]) . Translational Oncology . 1 (2): 65– 72. doi :10.1593/tlo.08106. PMC 2510818. PMID 18633461 .
- ^ Bouillon R, Schuit F , Antonio L, Rastinejad F (2019). 「ビタミンD結合タンパク質:歴史的概観」. Frontiers in Endocrinology . 10 910. doi : 10.3389/fendo.2019.00910 . PMC 6965021. PMID 31998239.
- ^ Gray JE, Doolittle RF (1992年2月). 「ヤツメウナギ血漿アルブミンの特性評価、一次構造、および進化」. Protein Science . 1 (2): 289– 302. doi :10.1002/pro.5560010211. PMC 2142188. PMID 1304910 .
- ^ Hay AW, Watson G (1976). 「魚類、両生類、爬虫類、鳥類における25-ヒドロキシコレカルシフェロールの血漿輸送タンパク質」.比較生化学・生理学. B, 比較生化学. 53 (2): 167– 172. doi :10.1016/0305-0491(76)90029-8. PMID 1253553.
- ^ Andreeva AM (2022). 「無顎類および硬顎類のモデル種を例としたアルブミンの進化的変化(レビュー)」.内陸水生生物学. 15 (5): 641– 658. doi : 10.1134/S1995082922050029 . ISSN 1995-0829.
- ^ ab Malik S, Fu L, Juras DJ, Karmali M, Wong BY, Gozdzik A, et al. (2013年1月~2月). 「ビタミンD結合タンパク質遺伝子の一般的な変異と健康への悪影響」. Critical Reviews in Clinical Laboratory Sciences . 50 (1): 1– 22. doi :10.3109/10408363.2012.750262. PMC 3613945. PMID 23427793 .
- ^ McGrath JJ, Saha S, Burne TH, Eyles DW (2010年7月). 「一般的な一塩基多型と25-ヒドロキシビタミンD濃度との関連性に関する系統的レビュー」. The Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology . 121 ( 1–2 ): 471–477 . doi :10.1016/j.jsbmb.2010.03.073. PMID 20363324. S2CID 20057294.
- ^ Powe CE, Evans MK, Wenger J, Zonderman AB, Berg AH, Nalls M, 他 (2013年11月). 「黒人アメリカ人と白人アメリカ人のビタミンD結合タンパク質とビタミンDの状態」. The New England Journal of Medicine . 369 (21): 1991– 2000. doi :10.1056/NEJMoa1306357. PMC 4030388. PMID 24256378 .
さらに読む
- Svasti J, Kurosky A, Bennett A, Bowman BH (1979年4月). 「ヒト血清ビタミンD結合タンパク質(グループ特異的成分)の3つの主要形態の分子基盤」.生化学. 18 (8): 1611– 1617. doi :10.1021/bi00575a036. PMID 218624.
- Braun A, Bichlmaier R, Cleve H (1992年6月). 「ヒトビタミンD結合タンパク質(グループ特異的成分)遺伝子の分子解析:共通遺伝子GC型の対立遺伝子差異」. Human Genetics . 89 (4): 401– 406. doi :10.1007/BF00194311. PMID 1352271. S2CID 1913655.
- Esteban C, Geuskens M, Ena JM, Mishal Z, Macho A, Torres JM, et al. (1992年5月). 「ヒトBリンパ球細胞におけるビタミンD結合タンパク質の受容体を介した取り込みとプロセシング」. The Journal of Biological Chemistry . 267 (14): 10177– 10183. doi : 10.1016/S0021-9258(19)50216-2 . PMID 1374401.
- Szpirer C, Riviere M, Cortese R, Nakamura T, Islam MQ, Levan G, et al. (1992年6月). 「ヒトおよびラットにおける、肝臓に多く存在する転写因子C/EBP、DBP、HNF1/LFB-1(それぞれCEBP、DBP、転写因子1、TCF1)をコードする遺伝子、および肝細胞増殖因子/散乱因子遺伝子(HGF)をコードする遺伝子の染色体局在」Genomics . 13 (2): 293– 300. doi :10.1016/0888-7543(92)90245-N. PMID 1535333.
- Dawson SJ, White LA (1992年5月). 「シプロフロキサシンによるヘモフィルス・アフロフィルス心内膜炎の治療」. The Journal of Infection . 24 (3): 317– 320. doi :10.1016/S0163-4453(05)80037-4. PMID 1602151.
- Yang F, Bergeron JM, Linehan LA, Lalley PA, Sakaguchi AY, Bowman BH (1990年8月). 「マウスにおけるグループ特異的構成遺伝子のマッピングと保全」. Genomics . 7 (4): 509– 516. doi :10.1016/0888-7543(90)90193-X. PMID 1696927.
- Yang F, Luna VJ, McAnelly RD, Naberhaus KH, Cupples RL, Bowman BH (1985年11月). 「グループ特異的成分であるアルブミンとα-フェトプロテインの進化的・構造的関係」. Nucleic Acids Research . 13 (22): 8007– 8017. doi :10.1093/nar/13.22.8007. PMC 322106. PMID 2415926 .
- Yang F, Brune JL, Naylor SL, Cupples RL, Naberhaus KH, Bowman BH (1985年12月). 「ヒトのグループ特異的成分(Gc)はアルブミンファミリーの一員である」. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 82 (23): 7994– 7998. Bibcode : 1985PNAS...82.7994Y. doi : 10.1073/pnas.82.23.7994 . PMC 391428. PMID 2415977 .
- Cooke NE, David EV (1985年12月). 「血清ビタミンD結合タンパク質はアルブミンおよびαフェトプロテイン遺伝子ファミリーの3番目のメンバーである」. The Journal of Clinical Investigation . 76 (6): 2420– 2424. doi :10.1172/JCI112256. PMC 424397. PMID 2416779 .
- シェーンゲン F、メッツ ブティーグ MH、ジョレス J、コンスタンス J、ジョレス P (1986 年 6 月)。 「ヒトビタミンD結合タンパク質(グループ特異的成分)の完全なアミノ酸配列:血清アルブミンおよびα-フェトプロテインと同様に3倍の内部相同性の証拠」。Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - タンパク質構造と分子酵素学。871 (2): 189–198。土井:10.1016/0167-4838(86)90173-1。PMID 2423133。
- McNearney TA, Odell C, Holers VM, Spear PG, Atkinson JP (1987年11月). 「単純ヘルペスウイルス糖タンパク質gC-1およびgC-2は補体の第3成分に結合し、補体介在性ウイルス感染性中和に対する防御作用を発揮する」. The Journal of Experimental Medicine . 166 (5): 1525– 1535. doi :10.1084/jem.166.5.1525. PMC 2189652. PMID 2824652 .
- Yang F, Naberhaus KH, Adrian GS, Gardella JM, Brissenden JE, Bowman BH (1987). 「ビタミンD結合タンパク質遺伝子は、重金属、脂肪細胞、および有糸分裂シグナルに応答する保存されたヌクレオチド配列を含む」. Gene . 54 ( 2– 3): 285– 290. doi :10.1016/0378-1119(87)90499-9. PMID 2958390.
- Cooke NE, Willard HF, David EV, George DL (1986年7月). 「ビタミンD結合タンパク質(Gcグロブリン)遺伝子のヒト染色体4q11-q13への直接領域割り当てと関連するDNA多型の同定」. Human Genetics . 73 (3): 225– 229. doi :10.1007/BF00401232. PMID 3015768. S2CID 38816588.
- ネスラー JE、マクロード JF、コワルスキー MA、ストラウス JF、ハダッド JG (1987 年 5 月)。 「ヒト胎盤から単離された栄養膜細胞表面上のビタミン D 結合タンパク質の検出」。内分泌学。120 (5): 1996–2002。土井:10.1210/endo-120-5-1996。PMID 3552627。
- Pierce EA, Dame MC, Bouillon R, Van Baelen H, DeLuca HF (1985年12月). 「ヒトビタミンD結合タンパク質に対するモノクローナル抗体」. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 82 (24): 8429– 8433. Bibcode : 1985PNAS...82.8429P. doi : 10.1073/pnas.82.24.8429 . PMC 390929. PMID 3936035 .
- Wooten MW, Nel AE, Goldschmidt-Clermont PJ, Galbraith RM, Wrenn RW (1985年10月). 「膵腺房におけるリン脂質/Ca2+依存性キナーゼの主要内因性基質としてGc(ビタミンD結合タンパク質)の同定」. FEBS Letters . 191 (1): 97– 101. doi : 10.1016/0014-5793(85)81001-2 . PMID 4054306. S2CID 29613843.
- Constans J, Oksman F, Viau M (1981年8月). 「間接免疫蛍光法による血清ビタミンD結合タンパク質のアポ型およびホロ型のヒトリンパ球細胞質および細胞膜への結合」. Immunology Letters . 3 (3): 159– 162. doi :10.1016/0165-2478(81)90120-6. PMID 7026425.
- Braun A, Kofler A, Morawietz S, Cleve H (1993年12月). 「ヒトビタミンD結合タンパク質遺伝子の配列と構造」. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - 遺伝子構造と発現. 1216 (3): 385– 394. doi :10.1016/0167-4781(93)90005-x. PMID 7505619.
- Swamy N, Roy A, Chang R, Brisson M, Ray R (1995年4月). 「ヒト血漿ビタミンD結合タンパク質のアフィニティー精製」. Protein Expression and Purification . 6 (2): 185– 188. doi : 10.1006/prep.1995.1023 . PMID 7606167.
