シンタキシン16 (STX16)は、SNAREタンパク質(可溶性N-エチルマレイミド感受性因子付着タンパク質)と呼ばれるタンパク質ファミリーグループの一部です。SNAREタンパク質は一般的に2種類に分類されます。v-SNARE(小胞SNARE ) は輸送小胞の形成時に膜に埋め込まれ、t-SNARE(標的SNARE)は神経終末などの標的膜上に位置し、それぞれがタンパク質を輸送します。[ 5 ] STX16はt-SNAREであると考えられており、膜融合を起こす重要なタンパク質です。[ 6 ]
遺伝子
ホモ・サピエンス(人類)シンタキシン16は 、ヒトにおいてSTX16 遺伝子によってコードされる タンパク質 である。[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] 、第20染色体 (第20染色体:58.65 – 58.68 Mb)に存在し、325個のアミノ酸から構成されている。[ 11 ] STX16遺伝子は多くの異なるアイソフォーム で発現し、23種類のスプライスバリアントが存在する。また、種を超えて197の相同遺伝子を含む多くの進化的近縁種が存在し、強い進化的保存性を示している。さらに、同一ゲノム内に12の相同遺伝子 が 存在し、2つの異なる表現型 と関連している。[ 12 ]
マウス(Mus musculus) STX16の予測構造。UniProtから提供された配列を使用してAlphaFoldによって作成された。 STX16は第2染色体(第2染色体:173.92 – 173.94 Mb)に存在し、326アミノ酸長のタンパク質をコードしています。[ 13 ] STX16遺伝子は多くの異なるアイソフォーム で発現し、5つの異なるスプライスバリアントを有しています。また、他の種にも多くの関連バージョンが存在し、種間で197の相同遺伝子が 存在することから、強い進化的保存性を示しています。さらに、ゲノム内に12の相同遺伝子 が存在し、29の異なる表現型 と関連しています。[ 14 ]
協会 ホモ・サピエンス(人類)
1. 偽性副甲状腺機能低下症 1B型と関連している。この遺伝子の欠損は、GNAS1 エクソンA/Bのメチル化の消失を引き起こす。[ 9 ]
研究により、 STX16(シンタキシン-16)に影響を与える欠失が、 偽性副甲状腺機能低下症 Ib 型(PHP-1B)に関連していることが示されています。特に、STX16 領域の「微小欠失 」は、約 3キロベース または新しい約 4.4 キロベースの欠失であり、 常染色体優性 型の PHP-1B を持つ多くの家系に見られます。母親から欠失を受け継いだ 人は、特にGNAS (グアニンヌクレオチド結合タンパク質、アルファ刺激)エクソン A/BでDNA メチル化の損失を示しますが、GNAS の他の差別的メチル化領域は影響を受けません。 [ 9 ] このメチル化インプリントの損失は、特に腎臓 などのホルモン応答性組織での G タンパク質 α サブユニット(Gsα)の 発現 を低下させることによってGNAS の正常な制御を阻害すると考えられており、 [ 15 ]
要するに、STX16の欠失は、正しいGNASメチル化に必要な推定上の 「インプリンティング制御要素」を破壊し、エクソンA/Bのメチル化の喪失は、STX16欠失とPHP-1Bを結び付ける分子的特徴である。[ 9 ]
ヒト - TBC1D23 PHドメインとSTX16の複合体のX線画像。オレンジ色の部分がSTX16、緑色の部分がTBC1D23である。2. STX16はTBC1D23と相互作用する ことが示されている。 [ 16 ]
研究者らは、アフィニティークロマトグラフィー と質量分析 を用いて、TBC1D23のC末端「PH様」ドメインの結合パートナーを特定し、STX16の細胞質側末端がTBC1D23と相互作用できることを発見しました。STX16の約151~225アミノ酸残基 の断片が相互作用に必要かつ十分であり、TBC1D23とSTX16の直接結合を確立することが確認されました。
研究者らは、これらの結合機構を理解するために、TBC1D23の末端がSTX16の小片に結合した3D構造を作成しました。その結果、STX16のこの短い断片がTBC1D23の表面にぴったりとフィットし、2つのアミノ酸を小さなポケットに収めることで、電荷に基づく相互作用をさらに形成していることが分かりました。この密接なフィットが、2つのタンパク質が互いに特異的に認識できる理由を説明しています。
全体として、タンパク質間のこの相互接続は、細胞が物質を輸送する上で重要な役割を果たしていることが示されました。研究者らがTBC1D23またはSTX16の結合部位を改変したところ、小胞はゴルジ体へ適切に捕捉されなくなりました。この結果は、TBC1D23が「テザー」のように機能し、ゴルジ体がSTX16に付着して入ってくる小胞を捕捉し、膜融合が起こる前に適切な場所へ輸送される貨物を確保していることを示しています[ 16 ]。
マウス(Mus musculus)
このタンパク質は、エンドソーム輸送、小胞ドッキング、小胞融合 など、複数の細胞プロセスに関与すると考えられています。ゴルジ体 に局在し、中枢神経系 、結合組織、泌尿生殖器系 、腸管、免疫系 など、様々な組織で発現しています。[ 17 ]
STX16の分子機能 [ 18 ]
タンパク質結合 シンタキシン結合 SNAP受容体活性 SNARE結合 STX16製品が活性な携帯電話の場所[ 18 ]
ゴルジ膜 ゴルジ体 トランスゴルジネットワーク 細胞質の核周囲領域 焦点接着 細胞質 細胞内膜小器官 SNARE複合体 細胞質 内膜系 シナプス小胞膜 ゴルジ槽 トランスゴルジネットワーク膜
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