ALMS1
タンパク質

ALMS1
識別子
エイリアスALMS1、ALSS、中心体および基底小体関連タンパク質、ALMS1 中心体および基底小体関連タンパク質
外部IDオミム：606844; MGI : 1934606;ホモロジーン: 49406;ジーンカード：ALMS1; OMA :ALMS1 - オルソログ
オルソログ
種人間ねずみ
エントレズ

7840

236266

アンサンブル

ENSG00000116127

ENSMUSG00000063810

ユニプロット

Q8TCU4

Q8K4E0

RefSeq (mRNA)

NM_015120
NM_001378454

NM_145223

RefSeq（タンパク質）

NP_055935

NP_660258

場所（UCSC）2章: 73.39 – 73.63 Mb6章: 85.56 – 85.68 Mb
PubMed検索[3][4]
ウィキデータ
人間の表示/編集マウスの表示/編集

ALMS1は、ヒトでは2番染色体（領域2p13.1）に位置するALMS1遺伝子によってコードされるタンパク質である。 [5] [6] [7]この遺伝子は、微小管の組織化と繊毛の形成および維持を助ける。[8]この遺伝子の常染色体劣性変異は、アルストロム症候群を引き起こす。[8]

発見

米国メイン州バーハーバーのジャクソン研究所と英国サウサンプトン大学は、アルストローム症候群の原因となる単一遺伝子としてALMS1を特定した。[9] [10]

遺伝子

ALMS1遺伝子は、 2番染色体短腕（2p13.2）のプラス鎖（ワトソン鎖）に位置します。長さは224,161塩基で、23のエクソンに分かれています。コードされるタンパク質は4,167アミノ酸からなり、分子量は460,937 Daです。3つのアイソフォームが知られています。疾患に関連する変異は、通常、エクソン8、10、および16に認められます。[7]

組織および細胞内分布

この遺伝子は、大動脈、脳、眼、腎臓、肝臓、肺、嗅球、膵臓、骨格筋、脾臓、精巣などの胎児組織で発現します。このタンパク質は細胞質、中心体、細胞突起、繊毛基底小体に存在し、有糸分裂期には紡錘体の両極に局在します。

構造

ALMS1タンパク質は比較的大きく、4,169個のアミノ酸から構成されています。[11]

ALMS1タンパク質には以下のドメインが含まれています[11]。

  • タンデムリピートドメイン（TRD）[12]
  • ロイシンジッパーモチーフ[11]
  • C末端の130残基（ALMSモチーフ）[12]

関数

ALMS1タンパク質の機能はほとんど解明されていないが、中心体と繊毛の基部に位置することが知られている。[13]細胞内でのこのタンパク質の位置は、繊毛の機能と物質の輸送の両方に関与している可能性を示唆している。[14]研究者たちは、このタンパク質が体重管理、血糖値、聴覚、視覚、心臓、腎臓、肺、肝臓に関与している可能性があると考えている。[14]

臨床的意義

ALMS1遺伝子の変異は、アルストローム症候群の原因となることが判明しており、2020年現在、合計268の疾患原因変異が報告されています。[7]これらには、機能しないタンパク質を生成する可能性のあるナンセンス変異とフレームシフト変異（挿入と欠失）の両方が含まれます。[7]変異のほとんどはエクソン8、10、および16で発見されています。[7]

マウスの髄質集合管細胞における低分子干渉RNAによるAlms1のノックダウンは、繊毛形成の欠陥を引き起こした。繊毛は発育不全となり、処理された細胞は機械的刺激に対するカルシウム流入を増加させる能力を欠いていた。[15]

器官系

一次繊毛は多くの種類の細胞の表面にある毛のような突起です。ALMS1は繊毛基底小体に局在し、体全体のシグナル伝達経路の調節を助けます。 [7] ALMS1に変異があると、一次繊毛が機能不全になります。この変異のために体内の多くの経路が影響を受けます。内分泌系はALMS1の変異の影響を受け、早期発症型肥満、インスリン抵抗性、2型糖尿病の症状が現れます。[16]心血管系では、拡張型心筋症の症状があり、心不全につながる可能性があります。感覚系では、錐体桿体ジストロフィーと呼ばれる疾患があり、これはALMS1が原因で発生し、聴覚と視覚の喪失を引き起こす可能性があります。腎系では、変異によって進行性の腎機能障害が引き起こされ、末期腎不全につながる可能性があります。最後に、肝臓系は脂肪肝疾患の影響を受ける可能性があります。[16]この変異は臓器系にさまざまな反応を引き起こします。

腎臓の損傷

ALMS1は、腎機能と血圧の恒常性維持において非常に重要な役割を果たしています。緻密斑細胞におけるALMS1の変異は、尿細管糸球体フィードバック（TGF）を増幅させ、ナトリウム濃度の変化に対する過剰反応により腎臓に何らかの問題を引き起こすと考えられています。[17] TGFのメカニズムは、糸球体濾過率（GFR）を低下させます。これは高血圧症および進行性腎障害につながる可能性があります。すべての試験はALMS1ノックアウトラットを用いて実施され、その結果、糸球体毛細血管圧の上昇と動脈血圧の上昇が認められました。血流動態もこれらの変化の影響を受けました。[18]

参考文献

  1. ^ abc GRCh38: Ensemblリリース89: ENSG00000116127 – Ensembl、2017年5月
  2. ^ abc GRCm38: Ensemblリリース89: ENSMUSG00000063810 – Ensembl、2017年5月
  3. ^ 「Human PubMed Reference:」。米国国立医学図書館、国立生物工学情報センター。
  4. ^ 「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。
  5. ^ Collin GB, Marshall JD, Cardon LR, Nishina PM (1997年2月). 「アルストローム症候群における染色体2pへのホモ接合性マッピング」. Human Molecular Genetics . 6 (2): 213– 219. doi : 10.1093/hmg/6.2.213 . PMID  9063741.
  6. ^ 永瀬 剛志、石川 健、中島 大輔、大平 正治、関 暢、宮島 暢、他 (1997年4月). 「未同定ヒト遺伝子のコード配列の予測 VII. 試験管内で巨大タンパク質をコードできる脳由来の新規cDNAクローン100個の完全配列」. DNA Research . 4 (2): 141– 150. doi : 10.1093/dnares/4.2.141 . PMID  9205841.
  7. ^ abcdef タハニ N、マッフェイ P、ドルファス H、ペイジー R、バルベルデ D、ミラン G、他。 （2020年9月）。 「アルストロム症候群のコンセンサス臨床管理ガイドライン」。オーファネット希少疾患ジャーナル。15 (1) 253.土井: 10.1186/s13023-020-01468-8。PMC 7504843。PMID  32958032。 
  8. ^ ab 「ALMS1 ALMS1 中心体および基底小体関連タンパク質 [ホモ・サピエンス (ヒト)] - 遺伝子 - NCBI」。www.ncbi.nlm.nih.gov 。 2025年12月2日閲覧。
  9. ^ Collin GB, Marshall JD, Cardon LR, Nishina PM (1997年2月). 「アルストローム症候群における染色体2pへのホモ接合性マッピング」. Human Molecular Genetics . 6 (2): 213– 219. doi : 10.1093/hmg/6.2.213 . PMID  9063741.
  10. ^ Hearn T, Renforth GL, Spalluto C, Hanley NA, Piper K, Brickwood S, et al. (2002年5月). 「47アミノ酸をコードするタンデムリピート配列を持つ大型遺伝子ALMS1の変異がアルストローム症候群を引き起こす」Nature Genetics 31 ( 1): 79– 83. doi : 10.1038/ng874 . PMID  11941370.
  11. ^ abc Knorz VJ, Spalluto C, Lessard M, Purvis TL, Adigun FF, Collin GB, et al. (2010年11月). 「ALMS1の中心体における関連性と、ALMSモチーフ含有タンパク質C10orf90およびKIAA1731の中心体機能の可能性」. Molecular Biology of the Cell . 21 (21): 3617– 3629. doi :10.1091/mbc.E10-03-0246. PMC 2965680. PMID 20844083  . 
  12. ^ ab Hearn T (2019年1月). 「ALMS1とアルストローム症候群：代謝、神経感覚、および心臓機能障害の劣性形態」. Journal of Molecular Medicine . 97 (1): 1– 17. doi :10.1007/s00109-018-1714 - x. PMC 6327082. PMID  30421101. 
  13. ^ Hearn T, Spalluto C, Phillips VJ, Renforth GL, Copin N, Hanley NA, et al. (2005年5月). 「ALMS1の細胞内局在は、肥満、インスリン抵抗性、および2型糖尿病の病因における中心体および基底小体の機能不全の関与を裏付ける」. Diabetes . 54 (5): 1581– 1587. doi :10.2337/diabetes.54.5.1581. PMID  15855349.
  14. ^ ab 「ALMS1遺伝子：MedlinePlus Genetics」medlineplus.gov . 2025年12月2日閲覧。
  15. ^ Li G, Vega R, Nelms K, Gekakis N, Goodnow C, McNamara P, et al. (2007年1月). 「アルストローム症候群タンパク質alms1の腎臓繊毛形成および細胞静止における役割」. PLOS Genetics . 3 (1): e8. doi : 10.1371/journal.pgen.0030008 . PMC 1761047. PMID  17206865 . 
  16. ^ ab Choudhury AR、Munonye I、Sanu KP、Islam N、Gadaga C (2021 年 11 月)。 「アルストロム症候群の概説: まれな単一遺伝子性繊毛症」。難治性・希少疾患の研究。10（4） 2021.01113。土井：10.5582/irdr.2021.01113。PMC 8630466。PMID  34877237。 
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  18. ^ Jaykumar AB, Caceres PS, King-Medina KN, Liao TD, Datta I, Maskey D, et al. (2018年11月). 「アルストローム症候群1型における血圧および腎機能の調節における役割」. JCI Insight . 3 (21) e95076: e95076, 95076. doi :10.1172/jci.insight.95076. PMC 6238740. PMID  30385718 . 

さらに読む

  • Collin GB, Marshall JD, Ikeda A, So WV, Russell-Eggitt I, Maffei P, et al. (2002年5月). 「ALMS1遺伝子の変異はアルストローム症候群における肥満、2型糖尿病、および神経感覚変性を引き起こす」Nature Genetics . 31 (1): 74– 78. doi : 10.1038/ng867 . PMID  11941369. S2CID  25710209.
  • Hearn T, Renforth GL, Spalluto C, Hanley NA, Piper K, Brickwood S, et al. (2002年5月). 「47アミノ酸をコードするタンデムリピート配列を持つ巨大遺伝子ALMS1の変異がアルストローム症候群を引き起こす」Nature Genetics 31 ( 1): 79– 83. doi : 10.1038/ng874 . PMID  11941370. S2CID  1840855.
  • 't Hart LM、Maassen JA、Dekker JM、Heine RJ、Maassen JA (2003 年 7 月)。 「ALMS1遺伝子の遺伝子変異と2型糖尿病との間には関連性がない」。糖尿病。46 (7): 1023–1024。土井: 10.1007/s00125-003-1138-0。PMID  12827243。
  • Tai TS, Lin SY, Sheu WH (2003). 「アルストローム症候群患者における成長ホルモン療法の代謝効果」.ホルモン研究. 60 (6): 297– 301. doi :10.1159/000074248. PMID  14646408. S2CID  23942224.
  • Hearn T, Spalluto C, Phillips VJ, Renforth GL, Copin N, Hanley NA, et al. (2005年5月). 「ALMS1の細胞内局在は、肥満、インスリン抵抗性、および2型糖尿病の病因における中心体および基底小体の機能不全の関与を裏付ける」. Diabetes . 54 (5): 1581–1587 . doi : 10.2337/diabetes.54.5.1581 . PMID  15855349.
  • Patel S, Minton JA, Weedon MN, Frayling TM, Ricketts C, Hitman GA, et al. (2006年6月). 「ALMS1遺伝子における一般的な変異は、英国の大規模白人集団における2型糖尿病の感受性に寄与しない」. Diabetologia . 49 (6): 1209– 1213. doi : 10.1007/s00125-006-0227-2 . PMID  16601972.
  • マーシャル JD、ヒンマン EG、コリン GB、ベック S、セルケイラ R、マッフェイ P、他(2007 年 11 月)。 「アルストロム症候群における ALMS1 変異体のスペクトルと遺伝子型と表現型の相関の評価」。人間の突然変異。28 (11): 1114–1123。土井: 10.1002/humu.20577。PMID  17594715。S2CID 37118773  。
  • GeneReviews/NCBI/NIH/UW のアルストローム症候群に関するエントリー
  • アルストロム症候群に関する OMIM エントリ
  • 米国国立医学図書館の医学主題標目表（MeSH）におけるALMS1+タンパク質、+ヒト

この記事には、パブリック ドメインである米国国立医学図書館のテキストが組み込まれています。

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