トリペプチジルペプチダーゼ1は、 リソソームペプスタチン非感受性プロテアーゼ としても知られ、ヒトではTPP1 遺伝子( CLN2 としても知られる)によってコードされる酵素 である。[ 5 ] [ 6 ] TPP1は、テロメアを保護するTPP1シェルターリンタンパク質と混同してはならない。TPP1シェルターリンタンパク質はACD遺伝子 によってコードされている。[ 7 ] TPP1 遺伝子の変異は、乳児期後期の 神経細胞セロイドリポフスチン症 を引き起こす。[ 8 ]
構造
遺伝子 ヒト遺伝子TPP1は、 セドリシン ファミリーに属するセリンプロテアーゼ酵素 をコードしています。このヒト遺伝子は13のエクソンから構成され、 染色体 11p15に位置します。 [ 6 ] この遺伝子は、疾患との関連性から CLN2 とも呼ばれています。
タンパク質 ヒトTPP1は61kDaの大きさで、563個のアミノ酸 から構成される。選択的スプライシングにより、34.5kDaで320個のアミノ酸からなるアイソフォーム が生成され、1-243個のアミノ酸のペプチド断片が欠損している。[ 9 ] TPP1は、サブチリシン 様フォールド、Ser 475- Glu 272- Asp 360触媒トライアドを持つ球状構造を含む。また、S53セドリシン ファミリーのペプチダーゼの特徴である八面体配位Ca 2+ 結合部位も含む。他のS53ペプチダーゼとは異なり、P4基質ポケットに立体的制約があり、これがタンパク質の非置換N末端 からトリペプチドを優先的に切断することに寄与している可能性がある。触媒Asp276の2つの代替コンフォメーションは、TPP1の活性化状態と関連している。[ 10 ]
関数 TPP1は骨髄 、胎盤 、肺、松果体 、リンパ球 で高発現している。このプロテアーゼはリソソーム内で基質からN末端トリペプチドを切断する機能を持ち、エンドペプチダーゼ活性は弱い。[ 10 ] TPP1は触媒的に不活性な酵素として合成され、酸性化 によって活性化され、自己タンパク質分解を受ける。
臨床的意義 ニューロンセロイドリポフスチン症(NCL)は 、 病的な表現型を示す遺伝性神経変性疾患のグループであり、ニューロンやその他の細胞型に自己蛍光脂質色素が存在する。TPP1遺伝子の両対立遺伝子変異が、このような疾患の1つである後期乳児型ニューロンセロイドリポフスチン症(CLNタイプ2または ジャンスキー・ビールショウスキー病 とも呼ばれる)を引き起こすことがわかっている。[ 11 ] 遺伝子の変異は、特定の神経ペプチドおよびリソソーム 内のATP合成酵素 のサブユニットを分解できず、蛍光色素が蓄積することに関係している。[ 12 ] この疾患は小児期発症の神経変性を引き起こし、てんかん、運動障害、運動能力と認知能力の進行性低下をもたらす。[ 13 ] [ 14 ] さらに、網膜変性を引き起こし、視力の進行性低下をもたらす。セルリポナーゼアルファ による酵素補充療法は、この病気の経過を変えることができ、いくつかの国で使用が承認されています。[ 15 ]
参考文献 ^ a b c GRCh38: Ensemblリリース89: ENSG00000166340 – Ensembl 、2017年5月^ a b c GRCm38: Ensemblリリース89: ENSMUSG00000030894 – 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 。 ^ Liu CG, Sleat DE, Donnelly RJ, Lobel P (1998年6月). 「後期乳児型神経性セロイドリポフスチン症における欠陥遺伝子CLN2の構造と配列」. Genomics . 50 (2): 206– 212. doi : 10.1006/geno.1998.5328 . PMID 9653647 . ^ a b 「Entrez Gene: TPP1 トリペプチジルペプチダーゼ I」 。 ^ 「ACD ACD、シェルターリン複合体サブユニット、テロメラーゼリクルートメント因子 [Homo sapiens (ヒト)] - 遺伝子 - NCBI」 www.ncbi.nlm.nih.gov . 2017年2月3日 閲覧 。 ^ ブキナ AM、ツヴェトコワ IV、セミアキナ AN、イリナ ES (2002 年 11 月)。 「[ニューロンセロイドリポフスチン症におけるトリペプチジルペプチダーゼ1欠損症。新規変異]」。 Voprosy Meditsinskoi Khimii 。 48 ( 6) : 594–598。PMID 12698559 。 ^ 「Uniprot: O14773 - TPP1_HUMAN」 。 ^ a b Pal A, Kraetzner R, Gruene T, Grapp M, Schreiber K, Grønborg M, et al. (2009年2月). 「トリペプチジルペプチダーゼIの構造は、後期乳児神経性セロイドリポフスチン症の分子基盤への知見を提供する」 . The Journal of Biological Chemistry . 284 (6): 3976– 3984. doi : 10.1074/jbc.M806947200 . hdl : 11858/00-001M-0000-0012-D8E3-A . PMID 19038966 . ^ Williams RE, Mole SE (2012-07-10). 「神経性セロイドリポフスチノーシスの新しい命名法と分類法」 . Neurology . 79 (2): 183– 191. doi : 10.1212/WNL.0b013e31825f0547 . ISSN 0028-3878 . PMID 22778232 . ^ Gardiner RM (2000). 「神経細胞セロイドリポフスチノーシスの分子遺伝学的基盤」. Neurological Sciences . 21 (3 Suppl): S15–9. doi : 10.1007/ s100720070035 . PMID 11073223. S2CID 9550598 . ^ Worgall S, Kekatpure MV, Heier L, Ballon D, Dyke JP, Shungu D, et al. (2007-08-07). 「後期乳児神経セロイドリポフスチン症における神経学的悪化」 . Neurology . 69 (6): 521– 535. doi : 10.1212/01.wnl.0000267885.47092.40 . ISSN 0028-3878 . PMID 17679671 . ^ ^ シュルツ A、アジャイ T、スペッキオ N、デ ロス レイエス E、ギッセン P、バロン D、他。 (2018-05-17)。 「CLN2疾患に対する脳室内セルリポナーゼアルファの研究」 。 ニューイングランド医学ジャーナル 。 378 (20): 1898 ~ 1907 年。 土井 : 10.1056/NEJMoa1712649 。 ISSN 0028-4793 。 PMID 29688815 。
さらに読む Mole SE, Mitchison HM, Munroe PB (1999). 「神経細胞セロイドリポフスチノーシスの分子基盤:CLN1、CLN2、CLN3、およびCLN5の変異」 . Human Mutation . 14 (3): 199– 215. doi : 10.1002/(SICI)1098-1004(1999)14:3<199::AID-HUMU3>3.0.CO;2-A . PMID 10477428 . Dawson G, Cho S (2000年4月). 「バッテン病:リソソームにおける神経タンパク質分解の手がかり」Journal of Neuroscience Research . 60 (2): 133– 140. doi : 10.1002/(SICI)1097-4547(20000415)60:2<133::AID-JNR1>3.0.CO; 2-3 . PMID 10740217. S2CID 28786470 . Hofmann SL, Atashband A, Cho SK, Das AK, Gupta P, Lu JY (2002年8月). 「可溶性リソソーム酵素(CLN1およびCLN2)の欠陥によって引き起こされる神経細胞セロイドリポフスチノーシス」Current Molecular Medicine . 2 (5): 423– 437. doi : 10.2174/1566524023362294 . PMID 12125808 . 丸山 憲一 、菅野 誠(1994年1月). 「オリゴキャッピング:真核生物mRNAのキャップ構造をオリゴリボヌクレオチドで置換する簡便法」.遺伝子 . 138 ( 1– 2): 171– 174. doi : 10.1016/0378-1119(94)90802-8 . PMID 8125298 .Page AE, Fuller K, Chambers TJ, Warburton MJ (1993年11月). 「ヒト破骨細胞腫由来トリペプチジルペプチダーゼIの精製と特性解析:骨吸収における役割の証拠」Archives of Biochemistry and Biophysics . 306 (2): 354– 359. doi : 10.1006/abbi.1993.1523 . PMID 8215436 . Sleat DE, Donnelly RJ, Lackland H, Liu CG, Sohar I, Pullarkat RK, et al. (1997年9月). 「リソソームタンパク質の変異と古典的後期乳児神経細胞セロイドリポフスチン症との関連」. Science . 277 (5333): 1802–1805 . doi : 10.1126/science.277.5333.1802 . PMID 9295267 . 鈴木雄三、中川佳智、丸山健、須山明生、菅野誠一(1997年10月). 「全長エンリッチドcDNAライブラリーおよび5'末端エンリッチドcDNAライブラリーの構築と特性評価」. Gene . 200 ( 1– 2): 149– 156. doi : 10.1016/S0378-1119(97)00411-3 . PMID 9373149 . Rawlings ND, Barrett AJ (1999年1月). 「トリペプチジルペプチダーゼIは、古典的後期乳児神経性セロイドリポフスチン症では欠如しているCLN2タンパク質であるようだ」. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - タンパク質構造と分子酵素学 . 1429 (2): 496– 500. doi : 10.1016/S0167-4838(98)00238-6 . PMID 9989235 . Vines DJ, Warburton MJ (1999年1月). 「典型的な後期乳児神経性セロイドリポフスチン症線維芽細胞はリソソームトリペプチジルペプチダーゼIを欠損している」 . FEBS Letters . 443 (2): 131– 135. doi : 10.1016/S0014-5793(98)01683-4 . PMID 9989590. S2CID 41696666 . Sleat DE, Gin RM, Sohar I, Wisniewski K, Sklower-Brooks S, Pullarkat RK, 他 (1999年6月). 「神経変性リソソーム蓄積症である乳児後期典型的神経セロイドリポフスチン症における欠陥プロテアーゼの変異解析」 . American Journal of Human Genetics . 64 (6): 1511– 1523. doi : 10.1086/302427 . PMC 1377895. PMID 10330339 . Junaid MA, Wu G, Pullarkat RK (2000年1月). 「ヒト後期乳児神経細胞セロイドリポフスチン症において欠損している遺伝子産物、ウシ脳リソソームペプスタチン非感受性プロテアーゼの精製と特性解析」 . Journal of Neurochemistry . 74 (1): 287– 294. doi : 10.1046/ j.1471-4159.2000.0740287.x . PMID 10617131. S2CID 25342240 . 江崎 淳、武田(江崎)正之、小田 憲、小南 英一(2000年2月). 「古典型後期乳児神経性セロイドリポフスチン症において欠損しているトリペプチジルペプチダーゼ-I/CLN2タンパク質のエンドペプチダーゼ活性の特性解析」.生化学および生物理学的研究通信 . 268 (3): 904– 908. doi : 10.1006/bbrc.2000.2207 . PMID 10679303 . Haines JL, Boustany RM, Alroy J, Auger KJ, Shook KS, Terwedow H, 他 (1998年3月). 「乳児後期の神経性セロイドリポフスチン症の原因となる2つの遺伝子の染色体局在」. Neurogenetics . 1 ( 3): 217– 222. doi : 10.1007/s100480050032 . PMID 10737126. S2CID 23303630 . 江崎 淳、武田-江崎 正、小南 英治 (2000年9月). 「後期乳児神経セロイドリポフスチン症遺伝子産物であるトリペプチジルペプチダーゼIは、ATP合成酵素サブユニットcのリソソーム分解を開始する」. Journal of Biochemistry . 128 (3): 509– 516. doi : 10.1093/oxfordjournals.jbchem.a022781 . PMID 10965052 . Lin L, Sohar I, Lackland H, Lobel P (2001年1月). 「ヒトCLN2タンパク質/トリペプチジルペプチダーゼIは酸性pHで自己活性化するセリンプロテアーゼである」 . The Journal of Biological Chemistry . 276 (3): 2249– 2255. doi : 10.1074/jbc.M008562200 . PMID 11054422 . Lam CW, Poon PM, Tong SF, Ko CH (2001年3月). 「古典的後期乳児期神経細胞セロイドリポフスチノーシスの中国人患者における2つの新規CLN2遺伝子変異」. American Journal of Medical Genetics . 99 (2): 161– 163. doi : 10.1002/1096-8628(2001)9999:9999<::AID-AJMG1145>3.0.CO;2-Z . PMID 11241479 . Zhong N、Moroziewicz DN、Ju W、Jurkiewicz A、Johnston L、Wisniewski KE、他。 (2001年)。「乳児期後期のニューロンセロイドリポフスチン症の不均一性」 。医学における遺伝学 。2 (6): 312–318 .土井 : 10.1097/00125817-200011000-00002 。PMID 11339651 。
外部リンク