LFNG

LFNG
識別子
エイリアス	LFNG、SCDO3、LFNG O-フコシルペプチド3-β-N-アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼ
外部ID	オミム: 602576 ; MGI : 1095413 ;ホモロジーン: 22475 ;ジーンカード: LFNG ; OMA : LFNG - オルソログ
遺伝子の位置（ヒト） キリスト 7番染色体（ヒト）[ 1 ] バンド 7p22.3 始める 2,512,529 bp [ 1 ] 終わり 2,529,177 bp [ 1 ]
遺伝子の位置（マウス） キリスト 5番染色体（マウス）[ 2 ] バンド 5 G2|5 79.15 cM 始める 140,593,075 bp [ 2 ] 終わり 1億4060万1300年前[ 2 ]
RNA発現パターン ブギー 人間 マウス（相同遺伝子） 上位の表現 顆粒球 膵臓の体 単球 横行結腸粘膜 腹部の皮膚 脚の皮膚 心室帯 胃の体 小唾液腺 側坐核 上位の表現 胚の尾 心室帯 脊髄の腰椎亜節 リップ 顆粒球 腸間膜リンパ節 原腸胚 レンズ 脾臓 血 より多くの参照表現データ バイオGPS より多くの参照表現データ
遺伝子オントロジー 分子機能 トランスフェラーゼ活性 グリコシルトランスフェラーゼ活性 金属イオン結合 O-フコシルペプチド3-β-N-アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼ活性 分子機能 アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼ活性 細胞成分 細胞外小胞 膜の不可欠な構成要素 ゴルジ膜の不可欠な構成要素 ゴルジ体 膜 ゴルジ膜 細胞外領域 生物学的プロセス 体節形成 パターン仕様プロセス 体節形成の調節 辺縁帯B細胞分化 体節形成に関与するNotchシグナル伝達経路の負の制御 多細胞生物の発達 T細胞の分化 コンパートメントパターン仕様 動物の器官の形態形成 卵胞の発育 タンパク質結合の正の調節 Notchシグナル伝達経路の調節 Notchシグナル伝達経路の正の制御 減数分裂細胞周期の正の調節 タンパク質のO結合型フコシル化 出典：Amigo / QuickGO
オーソログ 種 人間 ねずみ エントレズ 3955 16848 アンサンブル ENSG00000106003 ENSMUSG00000029570 ユニプロット Q8NES3 O09010 RefSeq (mRNA) NM_002304 NM_001040167 NM_001040168 NM_001166355 NM_008494 RefSeq（タンパク質） NP_001035257 NP_001035258 NP_001159827 NP_002295 NP_032520 場所（UCSC） 7章: 2.51 – 2.53 Mb 5番目の文字: 140.59 – 140.6 Mb PubMed検索 [ 3 ] [ 4 ]
ウィキデータ
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ベータ-1,3-N-アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼ（ルナティック・フリンジ）は、LFNG遺伝子によってヒトにコードされているタンパク質である。^{[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]}

この遺伝子は糖転移酵素スーパーファミリーのメンバーをコードする。コードされるタンパク質は、フコース特異的糖転移酵素として機能するII型ゴルジ膜タンパク質であり、発生過程における細胞運命決定の制御に関与するシグナル伝達受容体群のフコース残基にN-アセチルグルコサミンを付加する。この遺伝子の変異は、常染色体劣性脊椎肋骨異骨症3と関連している。異なるアイソフォームをコードする選択的スプライシング転写バリアントが報告されているが、全てのバリアントが完全に特徴付けられているわけではない。^{[ 7 ]}

関数

LFNGは、胚発生において、最終的には椎骨、肋骨、真皮に発達する体節の前部境界を確立する役割を果たす遺伝子である。 ^{[ 8 ]} Lunatic Fringeは、レチノイン酸とFGF-8 の特定の閾値比に反応して体節の前部境界をマークし、別の転写因子であるHairyは、レチノイン酸とFGF-8の異なる閾値比に反応して体節の後部境界を形成する。^{[ 9 ]}

臨床的意義

Lfng遺伝子変異に関連する疾患の一つに脊椎肋骨異形成症があります。脊椎肋骨異形成症は、発達中の椎骨の分節障害を特徴とし、その結果、椎骨の癒合または欠損、肋骨の異常が起こります。^{[ 10 ]} 臨床的には、脊椎肋骨異形成症は、頸部および体幹の相対的な全長の短縮と軽度の側弯症として現れます。脊椎肋骨異形成症では、体幹の短縮により呼吸器系の問題もよく見られます。

マウスで Lfng のノックアウトモデルが作成されており、Lfng がないとマウスの尾は短くなり、肋骨、肺、体節の発達に障害が起こります。オスのマウスで Lfng が欠損すると、多くのマウスの精巣上体で精子が不足することもわかっていますが、精子形成に障害は生じません。むしろ、オスのマウスは受精能力が低下します。^{[ 11 ]}メスのマウスでは、Lfng が欠損すると異常な卵胞形成のために不妊になります。さらに調べたところ、これらのメスのマウスの卵母細胞は減数分裂成熟を完了しないことがわかりました。^{[ 12 ]} ただし、Lfng を欠損しているすべてのメスのマウスが不妊になるわけではないと述べている、これに矛盾する研究もあります。これらの研究のこの相違について、Lfng アレルの機能が異なることが説明できますが、これは可能性が低いです。この相違は、マウスの遺伝的背景や飼育およびコロニーの状態の相違によって生じたものである可能性が高いです。^{[ 13 ]}

突然変異の影響

ルナティック・フリンジは、体節の発生に重要な役割を果たす転写因子です。体節は、骨格筋、体軸骨格、腱、および背側真皮の原因となります。体節は時計波前線モデルによって形成され、各体節が形成されると、各細胞はシグナル伝達分子であるFGF8の集中的な放出を受け取ります。体節は前方から後方へと形成されますが、FGF8の半減期は短いため、後方ではFGF8の濃度が高く、前方では濃度が低くなります。ルナティック・フリンジは前方でのFGF8の濃度低下に反応し、これらの細胞を発生運命へと導きます。ルナティック・フリンジ遺伝子の変異は、重度の脊椎肋骨異骨症を引き起こし、椎骨の分節欠陥や肋骨異常を伴います。酵素の活性部位に近い保存的フェニルアラニンが変異し、Lunatic Fringeの酵素不活性化を引き起こす変異が発見されました。マウスを用いた「ノックアウト」モデルが作成されました。マウスでは、Lunatic Fringeは体節形成におけるNotchシグナル伝達経路において重要な役割を果たしており、この遺伝子の変異は体節の不規則な形状と前後構造の形成異常を引き起こします。^{[ 10 ] [ 14 ]}

参考文献

1. GRCh38: Ensemblリリース89: ENSG00000106003 – Ensembl、2017年5月
2. GRCm38: Ensemblリリース89: ENSMUSG00000029570 – Ensembl、2017年5月
3. 「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。
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. 「LFNG - ベータ1,3-N-アセチルグルコサミン転移酵素 lunatic fringe - ホモ・サピエンス（ヒト） - LFNG遺伝子とタンパク質」 www.uniprot.org . 2022年6月4日閲覧。
6. Egan S, Herbrick JA, Tsui LC, Cohen B, Flock G, Beatty B, Scherer SW (1998年12月). 「ヒトLunatic Fringe (LFNG)遺伝子の7p22へのマッピングとManic Fringe (MFNG)遺伝子の22q12へのマッピング」. Genomics . 54 (3): 576–7 . doi : 10.1006/geno.1998.5559 . PMID 9878264 . 
7. 「Entrez遺伝子：LFNG LFNG O-フコシルペプチド3-ベータ-N-アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼ」。
8. Serth K, Schuster-Gossler K, Cordes R, Gossler A (2003年4月). 「lunatic fringeの転写振動は体節形成に必須である」 . Genes & Development . 17 (7): 912–25 . doi : 10.1101/gad.250603 . PMC 196028. PMID 12670869 .  
9. Shifley ET, Vanhorn KM, Perez-Balaguer A, Franklin JD, Weinstein M, Cole SE (2008年3月). 「振動性ルナティックフリンジ活動は前部骨格の分節化には重要であるが、後部骨格の分節化には重要ではない」. Development . 135 ( 5): 899– 908. doi : 10.1242/dev.006742 . PMID 18234727. S2CID 37267418 .  
10. Sparrow DB, Chapman G, Wouters MA, Whittock NV, Ellard S, Fatkin D, Turnpenny PD, Kusumi K, Sillence D, Dunwoodie SL (2006年1月). 「ヒトにおけるLUNATIC FRINGE遺伝子の変異は、重篤な椎骨表現型を伴う脊椎肋骨異骨症を引き起こす」. American Journal of Human Genetics . 78 (1): 28– 37. doi : 10.1086/498879 . PMC 1380221. PMID 16385447 .  
11. Hahn KL, Beres B, Rowton MJ, Skinner MK, Chang Y, Rawls A, Wilson-Rawls J (2009年1月). 「ルナティックフリンジ欠損は精巣網の嚢胞性拡張と関連する」 . Reproduction . 137 (1): 79– 93. doi : 10.1530/REP-08-0207 . PMC 5739036. PMID 18801836 .  
12. Hahn KL, Johnson J, Beres BJ, Howard S, Wilson-Rawls J (2005年2月). 「ルナティック・フリンジ欠損雌マウスは減数分裂成熟の欠陥により不妊となる」 . Development . 132 (4): 817–28 . doi : 10.1242/dev.01601 . PMID 15659488 . 
13. Xu J, Norton CR, Gridley T (2006年2月). 「lunatic fringeヌル雌マウスのすべてが不妊になるわけではない」 . Development . 133 (4): 579, 著者返信 579–80. doi : 10.1242/dev.02221 . PMID 16436621 . 
14. Zhang N, Gridley T (1998年7月) . 「lunatic fringe欠損マウスにおける体節形成の欠陥」. Nature . 394 (6691): 374–7 . Bibcode : 1998Natur.394..374Z . doi : 10.1038/28625 . PMID 9690472. S2CID 4423185 .  

さらに読む

• Johnston SH, Rauskolb C, Wilson R, Prabhakaran B, Irvine KD, Vogt TF (1997年6月). 「境界決定とNotch経路に関与する哺乳類Fringe遺伝子ファミリー」. Development . 124 (11): 2245–54 . doi : 10.1242/dev.124.11.2245 . PMID  9187150 .
• Moran JL, Johnston SH, Rauskolb C, Bhalerao J, Bowcock AM, Vogt TF (1999年6月). 「哺乳類におけるLunatic, Manic, Radical関連フリンジ遺伝子のゲノム構造、マッピング、発現解析」. Mammalian Genome . 10 (6): 535–41 . doi : 10.1007/s003359901039 . PMID  10341080. S2CID  27214129 .
• Moloney DJ, Panin VM, Johnston SH, Chen J, Shao L, Wilson R, Wang Y, Stanley P, Irvine KD, Haltiwanger RS, Vogt TF (2000年7月). 「FringeはNotchを修飾する糖転移酵素である」. Nature . 406 ( 6794): 369–75 . Bibcode : 2000Natur.406..369M . doi : 10.1038/35019000 . PMID  10935626. S2CID  4382611 .
• 清水 功、千葉 誠、斉藤 剛、熊野 健、高橋 剛、平井 秀 (2001年7月). 「Manic fringeとlunatic fringeはNotch2細胞外領域の異なる部位を修飾し、異なるシグナル伝達調節をもたらす」 . The Journal of Biological Chemistry . 276 (28): 25753–8 . doi : 10.1074/jbc.M103473200 . PMID  11346656 .
• Cole SE, Levorse JM, Tilghman SM, Vogt TF (2002年7月). 「時計調節因子は体節形成期におけるLunatic fringeの周期的発現を制御する」 . Developmental Cell . 3 (1): 75– 84. doi : 10.1016/S1534-5807(02)00212-5 . PMID  12110169 .
• Shao L, Moloney DJ, Haltiwanger R (2003年3月). 「フリンジはマウスNotch1タンパク質のリガンド結合部位およびアブラプテックス領域における上皮成長因子様リピート配列のO-フコースを修飾する」 . The Journal of Biological Chemistry . 278 (10): 7775–82 . doi : 10.1074/jbc.M212221200 . PMID  12486116 .
• Oh JH, Yang JO, Hahn Y, Kim MR, Byun SS, Jeon YJ, Kim JM, Song KS, Noh SM, Kim S, Yoo HS, Kim YS, Kim NS (2005年12月). 「ヒト胃癌のトランスクリプトーム解析」. Mammalian Genome . 16 (12): 942–54 . doi : 10.1007/ s00335-005-0075-2 . PMID  16341674. S2CID  69278 .
• Sparrow DB, Chapman G, Wouters MA, Whittock NV, Ellard S, Fatkin D, Turnpenny PD, Kusumi K, Sillence D, Dunwoodie SL (2006年1月). 「ヒトにおけるLUNATIC FRINGE遺伝子の変異は、重篤な椎骨表現型を伴う脊椎肋骨異骨症を引き起こす」 . American Journal of Human Genetics . 78 (1): 28– 37. doi : 10.1086/498879 . PMC  1380221. PMID  16385447 .

外部リンク

• GeneReviews/NIH/NCBI/UWの脊椎肋骨異骨症、常染色体劣性に関するエントリ