TH（遺伝子）

ホモサピエンスにおけるタンパク質コード遺伝子

TH遺伝子はチロシン水酸化酵素をコードしています

遺伝子産物

チロシン水酸化酵素は、 L-チロシンをカテコールアミンの前駆体であるL-3,4-ジヒドロキシフェニルアラニン（L-DOPA）に変換する律速酵素です。カテコールアミン（ドーパミン、エピネフリン、ノルエピネフリン）は、それぞれ異なるストレス要因に信号を送り、体が恒常性に戻るための経路を活性化できるようにします。胎児の低酸素症に反応して、カテコールアミンは血糖値を維持するだけでなく、妊娠中に自然に増加します。^[1]カテコールアミンの分泌は、成人では通常、交感神経刺激に続いて起こりますが、胎児ではこの分泌システムはまだ発達しておらず、理解されていません。しかし、成人が神経機能を失うと、この非神経性のカテコールアミン放出システムに戻るという可塑性が観察されています。^[1]

遺伝子調節

TH遺伝子の変異は、常染色体劣性遺伝性のまれな神経代謝疾患であるチロシン水酸化酵素欠損症（THD）を引き起こす可能性があります。^[2]重度のTHD患者はカテコールアミン合成に欠陥があり、重大な神経学的および運動学的障害を引き起こす可能性があります。^[3] TH遺伝子の活性化には、プロテインキナーゼA （PKA）への結合時に構造変化を引き起こす環状アデノシン一リン酸（cAMP）が必要です。PKAは、転写のためにTH遺伝子をリン酸化することができ、その効率を高めるためにチロシン水酸化酵素タンパク質の両方をリン酸化することができます。^[4]この活性化は、上流のシス作用モチーフであるAP1、AP2、およびcAMP応答エレメントによって変化します。^[4] 38～45塩基対上流にあるcAMP応答エレメントは、他のエレメントよりも遺伝子調節において大きな役割を果たします。^[5]

参考文献

^ Ab Nurse, Colin A.; Salman, Shaima; Scott, Angela L. (2018-05-01). 「クロマフィン細胞における低酸素制御性カテコールアミン分泌」. Cell and Tissue Research . 372 (2): 433–441 . doi :10.1007/s00441-017-2703-z. ISSN 1432-0878. PMID 29052004. S2CID 13798149
^ Nygaard G, Szigetvar PD, Grindheim AK, Ruoff P, Martinez A, Jaavik J, Kleppe R, Flydal MI (2021年11月). 「ドーパ反応性ジストニアの治療を改善するための個別化医療 ― チロシン水酸化酵素欠損症に焦点を当てて」. J. Pers. Med. 11 (1186): 1186. doi : 10.3390/jpm11111186 . PMC 8625014. PMID 34834538 .
^ 古川雄三; グラフ・WD; ウォン・H; 島津正治; キッシュ・SJ (2001-01-23). 「チロシン水酸化酵素（TH）遺伝子変異による痙性対麻痺を模倣したドーパ反応性ジストニア」 .神経学. 56 (2): 260– 263. doi :10.1212/WNL.56.2.260. ISSN 0028-3878. PMID 11160968. S2CID 489075.
^ ab Kim, KS; Park, DH; Wessel, TC; Song, B.; Wagner, JA; Joh, TH (1993-04-15). 「チロシン水酸化酵素遺伝子発現におけるcAMP依存性プロテインキナーゼの二重の役割」. Proceedings of the National Academy of Sciences . 90 (8): 3471– 3475. Bibcode : 1993PNAS...90.3471K. doi : 10.1073/pnas.90.8.3471 . ISSN 0027-8424. PMC 46322. PMID 7682705 .
^ Kim, KS; Lee, MK; Carroll, J.; Joh, TH (1993-07-25). 「チロシン水酸化酵素遺伝子の基礎転写と誘導転写はともにcAMP応答配列に依存する」. The Journal of Biological Chemistry . 268 (21): 15689– 15695. doi : 10.1016/S0021-9258(18)82311-0 . ISSN 0021-9258. PMID 8101843.

[:0-1] Ab Nurse, Colin A.; Salman, Shaima; Scott, Angela L. (2018-05-01). 「クロマフィン細胞における低酸素制御性カテコールアミン分泌」. Cell and Tissue Research . 372 (2): 433–441 . doi :10.1007/s00441-017-2703-z. ISSN 1432-0878. PMID 29052004. S2CID 13798149

[2] Nygaard G, Szigetvar PD, Grindheim AK, Ruoff P, Martinez A, Jaavik J, Kleppe R, Flydal MI (2021年11月). 「ドーパ反応性ジストニアの治療を改善するための個別化医療 ― チロシン水酸化酵素欠損症に焦点を当てて」. J. Pers. Med. 11 (1186): 1186. doi : 10.3390/jpm11111186 . PMC 8625014. PMID 34834538 .

[3] 古川雄三; グラフ・WD; ウォン・H; 島津正治; キッシュ・SJ (2001-01-23). 「チロシン水酸化酵素（TH）遺伝子変異による痙性対麻痺を模倣したドーパ反応性ジストニア」 .神経学. 56 (2): 260– 263. doi :10.1212/WNL.56.2.260. ISSN 0028-3878. PMID 11160968. S2CID 489075.

[:1-4] Kim, KS; Park, DH; Wessel, TC; Song, B.; Wagner, JA; Joh, TH (1993-04-15). 「チロシン水酸化酵素遺伝子発現におけるcAMP依存性プロテインキナーゼの二重の役割」. Proceedings of the National Academy of Sciences . 90 (8): 3471– 3475. Bibcode : 1993PNAS...90.3471K. doi : 10.1073/pnas.90.8.3471 . ISSN 0027-8424. PMC 46322. PMID 7682705 .

[5] Kim, KS; Lee, MK; Carroll, J.; Joh, TH (1993-07-25). 「チロシン水酸化酵素遺伝子の基礎転写と誘導転写はともにcAMP応答配列に依存する」. The Journal of Biological Chemistry . 268 (21): 15689– 15695. doi : 10.1016/S0021-9258(18)82311-0 . ISSN 0021-9258. PMID 8101843.