エナメリン
ホモサピエンスで発見された哺乳類タンパク質
エナム
識別子
エイリアスENAM、AIH2、AI1C、ADAI、エナメル
外部IDオミム：606585; MGI : 1333772;ホモロジーン: 9698;ジーンカード：ENAM; OMA :ENAM - オルソログ
オーソログ
種人間ねずみ
エントレズ

10117

13801

アンサンブル

ENSG00000132464

ENSMUSG00000029286

ユニプロット

Q9NRM1

O55196

RefSeq (mRNA)

NM_031889
NM_001368133

NM_017468

RefSeq（タンパク質）

NP_114095
NP_001355062

NP_059496

場所（UCSC）4章: 70.63 – 70.65 Mb5番目の文字: 88.64 – 88.65 Mb
PubMed検索[3][4]
ウィキデータ
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タンパク質ファミリー
エナメリン
識別子
シンボルエナメリン
ファムPF15362
利用可能なタンパク質構造:
ファム  構造 / ECOD  
PDBRCSB PDB; PDBe; PDBj
PDBサム構造の概要

エナメリンはエナメル質マトリックスタンパク質（EMP）であり、ヒトではENAM 遺伝子によってコードされています。[5] [6]エナメル質マトリックスタンパク質全体の10%を占める非アメロゲニンの一部です。 [7]エナメル質形成（エナメル質の発達）に関与すると考えられている重要なタンパク質の1つです。エナメル質の複雑な構造の形成は、エナメリン、アメロゲニン、アメロブラスチン、タフテリン、象牙質シアロリンタンパク質、さまざまな酵素など、さまざまな有機マトリックスタンパク質分子の相互作用を介して、エナメル芽細胞で厳密に制御されていると考えられています。エナメリンは、形成中の歯のエナメル質マトリックスで最大のタンパク質（約168kDa）であり、エナメル質マトリックスタンパク質全体の中で最も量が少ない（約1-5%を占める）タンパク質です。[6]主に成長中のエナメル質表面に存在します。

構造

エナメリンはエナメルマトリックスタンパク質（EMP）ファミリーの中で最も古いメンバーであると考えられており、動物実験では遺伝子の系統発生学的保存性が顕著に示されています。[8]アメロゲニンなどの他のすべてのEMPはエナメリンに由来します。[9] EMPは「分泌型カルシウム結合リンタンパク質」（SCPP）と呼ばれるより大きなタンパク質ファミリーに属します。[10]

他のエナメル質マトリックスタンパク質と同様に、エナメリンは広範な翻訳後修飾（主にリン酸化）、プロセシング、そしてプロテアーゼによる分泌を受ける。エナメリンは、ゴルジ体関連分泌経路キナーゼ（FAM20C）によって、それぞれ特徴的なSer-x-Glu（SxE）モチーフに基づきリン酸化される3つの推定ホスホセリン（ヒトではSer 54 、Ser 191 、 Ser 216）を有する。[11] ENAM遺伝子の主な分泌産物は1103アミノ酸（分泌後）から成り、酸性等電点は4.5～6.5（断片によって異なる）である。[12]

分泌期には、マトリックスメタロプロテアーゼ20（MMP20）という酵素が、分泌されたエナメリンタンパク質を放出直後に複数の小さなポリペプチドに分解します。これらのポリペプチドはそれぞれ独自の機能を持ちます。しかし、タンパク質全体（約168 kDa）とその最大の誘導体断片（約89 kDa）は分泌期には検出されません。これらは石灰化の最前線にのみ存在します。[7]小さなポリペプチド断片は、分泌期のエナメル質マトリックス全体に埋め込まれたままになります。これらはミネラルに強く結合し、結晶の成長を阻害します。

関数

これらのタンパク質の主な機能は、石灰化の最前線、すなわちエナメル芽細胞の細胞膜と結晶の伸長端との間の界面である成長部位で作用します。エナメリンの主要な作用は以下のように要約できます。

  • 分泌期におけるエナメル質表面へのエナメル芽細胞の接着に必要[13]
  • ハイドロキシアパタイトに結合し、結晶子の伸長を促進する
  • 新規鉱物形成の調節因子として作用する[7]

このタンパク質は、アメロゲニンや他のエナメル質マトリックスタンパク質と相互作用し、エナメル質結晶の長さの成長を決定する上で重要な役割を果たすと推測されています。この相互作用のメカニズムは相乗効果（「ゴルディロックス効果」）です。エナメリンは、アメロゲニンなどのエナメル質マトリックスタンパク質がリン酸カルシウムの核形成を鋳型とする付加部位を形成することで、結晶核形成速度を高めます。[14]

正しいエナメル質の厚さの形成を担うタンパク質としてのエナメリンの包括的な機能を理解することが最もよいと考えられます。

臨床的意義

ENAM遺伝子の変異は、エナメル質が奇形となる遺伝性疾患の異質なグループであるエナメル質形成不全症（AI）の特定のサブタイプを引き起こす可能性があります。 [15]点突然変異は常染色体優性形成不全AIを引き起こす可能性があり、新規ENAM遺伝子変異は常染色体劣性形成不全AIを引き起こす可能性があります。[16] [17]しかし、ENAM遺伝子の変異は主に常染色体優性AIにつながる傾向があります。[13]突然変異の表現型は、全般的に薄いエナメル質と明確なエナメル層がないことです。[7]

ENAMの発現が通常よりやや高いと、エナメル質の表面に突出構造（多くの場合、水平方向の溝）が形成され、トランスジーン発現が高いとエナメル層がほぼ失われます。[18]

参照

参考文献

  1. ^ abc GRCh38: Ensemblリリース89: ENSG00000132464 – Ensembl、2017年5月
  2. ^ abc GRCm38: Ensemblリリース89: ENSMUSG00000029286 – 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. ^ Mårdh CK, Bäckman B, Holmgren G, Hu JC, Simmer JP, Forsman-Semb K (2002年5月). 「エナメリン遺伝子のナンセンス変異は、局所性低形成性常染色体優性アメロジェネシス不完全症（AIH2）を引き起こす」. Human Molecular Genetics . 11 (9): 1069–74 . doi : 10.1093/hmg/11.9.1069 . PMID  11978766.
  6. ^ ab "Entrez Gene: ENAM エナメル".
  7. ^ abcd ナンシー A、テン カテ AR (2012)。Ten Cate の口腔組織学(第 8 版)。エルゼビア・インド。ISBN 978-8131233436. OCLC  1027350695.
  8. ^ Al-Hashimi N, Lafont AG, Delgado S, Kawasaki K, Sire JY (2010年9月). 「トカゲ、ワニ、カエルのエナメリン遺伝子とニワトリの擬似遺伝子は、四肢動物のエナメリン進化に関する新たな知見を提供する」. Molecular Biology and Evolution . 27 (9): 2078–94 . doi : 10.1093/molbev/msq098 . PMID  20403965.
  9. ^ Sire JY, Davit-Béal T, Delgado S, Gu X (2007). 「エナメル質石灰化遺伝子の起源と進化」. Cells Tissues Organs . 186 (1): 25– 48. doi :10.1159/000102679. PMID  17627117. S2CID  38992844.
  10. ^ Hu JC, Lertlam R, Richardson AS, Smith CE, McKee MD, Simmer JP (2011年12月). 「エナメリン欠損マウスにおける細胞増殖とアポトーシス」. European Journal of Oral Sciences . 119 (Suppl 1): 329– 37. doi :10.1111/j.1600-0722.2011.00860.x. PMC 3292790. PMID  22243264 . 
  11. ^ Yan WJ, Ma P, Tian Y, Wang JY, Qin CL, Feng JQ, Wang XF (2017年11月). 「エナメリンの潜在的リン酸化部位のエナメル質形成における重要性」. International Journal of Oral Science . 9 (11): e4. doi :10.1038/ijos.2017.41. PMC 5775333. PMID 29593332  . 
  12. ^ Hu JC, Yamakoshi Y. (2003). 「エナメリンと常染色体優性アメロジェネシス不完全症」.口腔生物学・医学批評レビュー. 14 (6): 387–98 . doi : 10.1177/154411130301400602 . PMID  14656895.
  13. ^ ab Hand AR, Frank ME (2014-11-21).口腔組織学・生理学の基礎. アイオワ州エイムズ. ISBN 9781118938317. OCLC  891186059。{{cite book}}: CS1 メンテナンス: 場所の発行元が見つかりません (リンク)
  14. ^ Tao J, Fijneman A, Wan J, Prajapati S, Mukherjee K, Fernandez-Martinez A, Moradian-Oldak J, De Yoreo JJ (2018-12-05). 「エナメリンとアメロゲニンの相互作用によるリン酸カルシウムの核形成および変態の制御は「ゴルディロックス効果」を示す」. Crystal Growth & Design . 18 (12): 7391– 7400. doi :10.1021/acs.cgd.8b01066. PMC 7152501. PMID 32280310  . 
  15. ^ 「ENAM エナメリン [Homo sapiens (ヒト)] - 遺伝子 - NCBI」www.ncbi.nlm.nih.gov . 2019年2月28日閲覧。
  16. ^ Pavlic A, Petelin M, Battelino T (2007年3月). 「ENAM遺伝子変異g.13185-13186insAGおよび8344delGを有する患者における表現型およびエナメル質超微細構造の特徴」Archives of Oral Biology . 52 (3): 209–17 . doi :10.1016/j.archoralbio.2006.10.010. PMID  17125728.
  17. ^ Hart TC, Hart PS, Gorry MC, Michalec MD, Ryu OH, Uygur C, et al. (2003年12月). 「常染色体劣性エナメル質形成不全症および局所性エナメル質欠損の原因となる新規ENAM変異」. Journal of Medical Genetics . 40 (12): 900–6 . doi :10.1136/jmg.40.12.900. PMC 1735344. PMID 14684688  . 
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さらに読む

  • Gutierrez SJ, Chaves M, Torres DM, Briceño I (2007年5月). 「常染色体優性遺伝性エナメル質形成不全症家系におけるエナマリン遺伝子の新規変異の同定」. Archives of Oral Biology . 52 (5): 503–6 . doi :10.1016/j.archoralbio.2006.09.014. PMID  17316551.
  • Pavlic A, Petelin M, Battelino T (2007年3月). 「ENAM遺伝子変異g.13185-13186insAGおよび8344delGを有する患者における表現型およびエナメル質超微細構造の特徴」. Archives of Oral Biology . 52 (3): 209–17 . doi :10.1016/j.archoralbio.2006.10.010. PMID  17125728.
  • Ballif BA, Villén J, Beausoleil SA, Schwartz D, Gygi SP (2004年11月). 「マウス脳発達過程のリン酸化プロテオミクス解析」. Molecular & Cellular Proteomics . 3 (11): 1093–101 . doi : 10.1074/mcp.M400085-MCP200 . PMID  15345747.
  • Hart TC, Hart PS, Gorry MC, Michalec MD, Ryu OH, Uygur C, Ozdemir D, Firatli S, Aren G, Firatli E (2003年12月). 「常染色体劣性エナメル質形成不全症および局所性エナメル質欠損の原因となる新規ENAM変異」. Journal of Medical Genetics . 40 (12): 900–6 . doi :10.1136/jmg.40.12.900. PMC 1735344.  PMID 14684688  .
  • Hart PS, Michalec MD, Seow WK, Hart TC, Wright JT (2003年8月). 「新たな家系におけるエナメリン（g.8344delG）変異の同定と標準化されたENAM命名法の提示」Archives of Oral Biology . 48 (8): 589–96 . doi :10.1016/S0003-9969(03)00114-6. PMID  12828988.
  • 木田正人、有賀哲也、白川哲也、大口博司、崎山裕司（2002年11月）。 「エクソンとイントロンの境界におけるエナメル遺伝子の変異によって引き起こされる、常染色体優性の低形成型エナメル質形成不全症」。歯科研究ジャーナル。81 (11): 738–42 .土井:10.1177/154405910208101103。PMID  12407086。
  • Rajpar MH, Harley K, Laing C, Davies RM, Dixon MJ (2001年8月). 「エナメル質特異的タンパク質であるエナメリンをコードする遺伝子の変異は、常染色体優性遺伝性のエナメル質形成不全症を引き起こす」. Human Molecular Genetics . 10 (16): 1673–7 . doi : 10.1093/hmg/10.16.1673 . PMID  11487571.
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  • Dong J, Gu TT, Simmons D, MacDougall M (2000年10月). 「エナメリンは常染色体優性遺伝性のアメロジェネシス不完全症遺伝子座内のヒト染色体4q21にマッピングされる」. European Journal of Oral Sciences . 108 (5): 353–8 . doi :10.1034/j.1600-0722.2000.108005353.x. PMID  11037750.
  • Hu CC, Hart TC, Dupont BR, Chen JJ, Sun X, Qian Q, Zhang CH, Jiang H, Mattern VL, Wright JT, Simmer JP (2000年4月). 「ヒトエナメリンcDNAのクローニング、染色体局在、および歯の発達過程における発現解析」. Journal of Dental Research . 79 (4): 912–9 . doi :10.1177/00220345000790040501. PMID  10831092. S2CID  24476486.
  • Forsman K, Lind L, Bäckman B, Westermark E, Holmgren G (1994年9月). 「常染色体優性遺伝性アメーロジェネシス不完全症（ADAI）遺伝子の4番染色体qへの局在」. Human Molecular Genetics . 3 (9): 1621–5 . doi :10.1093/hmg/3.9.1621. PMID  7833920.
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