ANLN
ホモ・サピエンスに見られる哺乳類タンパク質

ANLN
利用可能な構造
PDBオーソログ検索: PDBe RCSB
識別子
別名ANLN、スクラップ、scra、FSGS8、アニリンアクチン結合タンパク質、アニリン、アクチン結合タンパク質
外部IDOMIM : 616027; MGI : 1920174; HomoloGene : 41281; GeneCards : ANLN; OMA :ANLN - オーソログ
相同遺伝子
種ヒトマウス
Entrez

54443

68743

アンサンブル

ENSG00000011426

ENSMUSG00000036777

ユニプロット

Q9NQW6

Q8K298

RefSeq (mRNA)

NM_001284301
NM_001284302
NM_018685

NM_028390

RefSeq（タンパク質）

NP_001271230
NP_001271231
NP_061155

NP_082666
NP_001391862

場所（UCSC）7番目の文字: 36.39 – 36.45 MB9章: 22.24 – 22.3 Mb
PubMed検索[3][4]
ウィキデータ
ヒトの表示/編集マウスの表示/編集

アニリンは、細胞分裂および細胞質分裂における細胞骨格のダイナミクスに関与する保存されたタンパク質です。ヒトのANLN 遺伝子とショウジョウバエのスクラップ遺伝子はアニリンをコードしています。[5] 1989年、アニリンはキイロショウジョウバエの胚から初めて単離されました。これはF-アクチン結合タンパク質として同定されました。[6] 6年後、アニリン遺伝子はショウジョウバエの卵巣由来のcDNAからクローン化されました。抗アニリン（抗原8）抗体による染色により、アニリンは間期には核に、細胞質分裂中には収縮環に局在することが示されました。[7]これらの観察結果は、収縮環形成の重要な調節因子であるRhoAと一致する分裂溝付近にアニリンが高濃度で存在することを発見したさらなる研究結果と一致しています。[8]

タンパク質アニリンの名称はスペイン語の「anillo」に由来する。「anillo」は環を意味し、細胞質分裂中に収縮環にアニリンが集中することが観察されていることから、アニリンという名称が生まれた。アニリンは他のアクチンミオシン環にも集中しており、特にショウジョウバエの胚の細胞分裂前縁に多く見られる。これらのアクチンミオシン環は、合胞体胚盤葉において陥入することで全ての核を互いに分離する。[5]

構造

アニリンはユニークなマルチドメイン構造を持っています。N末端にはアクチンとミオシンの結合ドメインがあります。C末端にはPHドメインがあります。PHドメインは保存されており、アニリンの機能に不可欠です。[8]ヒトのアニリンcDNAは7番染色体に位置し、1,125アミノ酸からなるタンパク質をコードし、予測分子量は124kD、pIは8.1です。マウスのアニリン遺伝子は9番染色体に位置しています。[9]

後生動物以外にも、アニリン様タンパク質の相同遺伝子が多数存在します。分裂酵母（ Schizosaccharomyces pombe）にはMid1pとMid2pが存在します。これら2つのアニリン様タンパク質は、機能に重複がありません。Mid1pは細胞質分裂における重要な調節因子として特徴付けられており、収縮環の組み立て と配置を調節します。[10] Mid2pは細胞質分裂後期において、分節形成（内膜、外膜、細胞壁の陥入）の際にセプチンを組織化します。この陥入は娘細胞を完全に分離するために起こります。[11]出芽酵母（ Saccharomyces cerevisiae）にも、Boi1pとBoi2pという2つのアニリン様タンパク質が存在します。Boi1pとBoi2pはそれぞれ核と芽頸部の収縮環に局在します。これらは細胞の成長と芽形成に不可欠です。[12]

アニリンに見られる種を超えたドメイン

機能

アニリンは細胞質分裂の忠実性に必要であり、そのF-アクチン、ミオシン、およびセプチン結合ドメインは、アニリンがアクチンミオシン細胞骨格の組織化に関与していることを示唆しています。この考えと一致して、アニリン変異細胞は収縮環を破壊します。さらに、アニリンはMgcRacGAP/CYK-4/RacGAP50Cに結合してアクチンミオシン細胞骨格を微小管に結合させるという仮説があります。[13]

アニリンは、ショウジョウバエの胚や線虫の生殖腺に見られるような合胞体構造にアクチンミオシン細胞骨格を組織化することも示されている。ANI-1とANI-2（アニリンと相同性のあるタンパク質）は、両生物の胚の生存に不可欠である。ANI-1は、表層の波打ち、擬似分裂、そして有糸分裂前の胚で起こるすべての収縮反応に必要である。ANI-1は、減数分裂中の極体の分離にも不可欠である。ANI-2は、卵形成中に細胞質の中心核である卵軸の構造を維持する機能を持つ。ANI -2は、卵母細胞が卵軸から早期に分離しないようにし、それによって様々なサイズの胚の発生につながる。[14]

試験管内実験では、アニリンがミオシン非依存性アクチン収縮を促進することが示唆されている。[15]

結合パートナー

アクチン

アニリンはG-アクチンではなく、F-アクチンに特異的に結合する。アニリンによるF-アクチンの結合は細胞分裂時にのみ起こる。また、アニリンはアクチンフィラメントを束ね、それらの相対的な滑りを駆動する。[15]この収縮挙動はミオシンおよびATPに依存せず、アクチンフィラメントの分解と共役している可能性がある。アミノ酸258-340はショウジョウバエにおけるF-アクチン結合に十分かつ必須であるが、アミノ酸246-371はアクチンフィラメントを束ねるのに必要である。[7]アニリンがアクチンに結合して束ねる能力は、多くの種で保存されている。アニリンはアクチンの束を調節することにより、細胞分裂中のアクチンミオシン収縮の効率を高めるという仮説が立てられている。アニリンとF-アクチンはどちらも収縮構造に見られる。[5]アニリンは活性型のフォルミンmDia2を安定化させることでF-アクチンの重合を促進することにも関与している可能性がある。[16]

ミオシン

アニリンは非筋肉性ミオシンIIと直接相互作用し、Fアクチンを介してミオシンと間接的に相互作用します。アフリカツメガエルにおいて、142～254番目の残基（N末端付近）は、ミオシンへのアニリンの結合に不可欠です。アニリンとミオシンの相互作用は、ミオシン軽鎖のリン酸化にも依存しています。[17]ミオシンとアニリンの相互作用は、ミオシンのリクルートメントではなく、組織化に関与しているようです。ショウジョウバエでは、アニリンは細胞分裂の最前線でミオシンをリング状に組織化するために必要です。[18]ショウジョウバエとヒトにおけるアニリンの枯渇は、細胞質分裂中のミオシンの空間的および時間的安定性の変化につながります[19] C.エレガンスでは、ANI-1は細胞質分裂と極性の確立中にミオシンを焦点に組織化するのに対し、ANI-2は卵巣性腺のミオシンに富む収縮性ライニングの維持に必須である。[14]

セプチン

細胞質分裂および細胞分化中のセプチンの局在は、アニリンとの会合に依存しています。[20]アニリンとセプチンの直接的な相互作用は、アフリカツメガエルのアニリンとヒトセプチン2、6、および7の最小限の再構成ヘテロオリゴマーとの間の相互作用によって初めて示されました。[21]アニリンがセプチンに結合する能力は、末端PHドメインと「アニリンホモロジー」（AH）ドメインとして知られる上流配列を含むC末端ドメインに依存しています。[9]

Rho

ヒトアニリンのAHドメインは、RhoAとの相互作用に必須である。RhoAの枯渇は収縮環の組み立てと侵入を阻害するが、アニリンの枯渇は、収縮環の形成と侵入が部分的にしか起こらないという、より軽度の表現型をもたらす。ショウジョウバエの精母細胞におけるアニリンの枯渇は、RhoとFアクチンの赤道領域への局在を大幅に減少させる。[19]

Ect2

アニリンはEct2と相互作用し、Ect2がRhoAの活性化因子であることから、アニリンがRhoAの局在を安定化させるという考えをさらに裏付けています。RhoAとは独立して、アニリンとEct2の相互作用が起こります。この相互作用はEct2のGEF活性に必須であり、アニリンのAHドメインとEct2のPHドメインが必要です。[22]

Cyk-4

ショウジョウバエのアニリンは中心紡錘体タンパク質であるCyk-4と相互作用し、細胞質分裂中の分裂面を決定する役割を果たしている可能性を示唆しています。[23]アニリンを欠損した幼虫細胞では、中心紡錘体は皮質まで伸びていません。[24]ヒトのアニリンを欠損した細胞では、中心紡錘体の位置が不適切で歪んでいます。[25]

微小管

アニリンは、Fアクチンと微小管の両方との相互作用を利用して、ショウジョウバエから初めて単離されました。 [26]さらに、ショウジョウバエ細胞をラトランキュリンAで処理した後に形成されるアニリンに富む構造は、微小管のプラス端に局在します。[27]アニリンと微小管の相互作用は、アニリンが細胞質分裂中の適切な収縮環形成を確実にするために、有糸分裂紡錘体の位置を皮質に伝えるシグナル伝達因子として機能する可能性を示唆しています。[5]

規制

後生動物のアニリンは高度にリン酸化されているが、リン酸化を担うキナーゼは現時点では不明である。ヒトおよびショウジョウバエでは、アニリンはRhoA依存的に赤道皮質へリクルートされる。このリクルートは、ミオシン、F-アクチン、Rhoキナーゼといった他の細胞骨格Rho標的とは独立している。有糸分裂終了後、アニリンのタンパク質分解は後期促進複合体（APC） によって誘導されることが観察されている。

ほとんどのアニリンは間期に核内に隔離されますが、例外もあります。ショウジョウバエのアニリンは初期胚に、線虫C. elegansのANI-1は初期胚に、線虫C. elegansのANI-2は卵形成性生殖腺に、そして分裂酵母のMid2pは間期に隔離されません。これらのアニリンは間期に隔離されないことから、アニリンは細胞質分裂中に収縮環の外側の細胞骨格の動態も制御している可能性が示唆されます。[6]

疾患における役割

アニリンは細胞分裂に不可欠であり、ひいては後生動物の発達と恒常性維持に重要な役割を果たしている。近年、アニリンの発現レベルはヒト腫瘍の転移能と相関することが示された。大腸がんにおいては、腫瘍におけるアニリンの発現レベルが高く、古典的な大腸がん細胞株であるHT29細胞においてアニリンを過剰発現させたところ、G2/M期の延長により細胞の複製速度が速まった。また、アニリンの発現増加は、多くの大腸がん細胞株の浸潤性と遊走性をさらに高めた。こうした観察結果から、アニリンが細胞骨格のリモデリングを介してEMTと細胞遊走を促進し、腫瘍細胞の増殖、浸潤、および移動性を高めるという仮説が立てられている。[28] [29]

参考文献

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