RAR関連オーファン受容体アルファ(RORα)は、NR1F1(核内受容体サブファミリー1、グループF、メンバー1)としても知られ、ヒトではRORA遺伝子によってコードされている核内受容体です。[ 5 ] RORαは、概日リズムに関与するいくつかの遺伝子の転写調節に関与しています。[ 6 ]マウスでは、RORαはプルキンエ細胞で発現する遺伝子を直接制御することにより、小脳の発達に不可欠です。 [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]また、 2型自然リンパ球(ILC2)の発達にも重要な役割を果たしており、変異動物はILC2が欠損しています。[ 10 ] [ 11 ] さらに、 RORα欠損マウスのILC3細胞とTh17細胞は、正常数ではありますが、サイトカイン産生に欠陥があります。[ 12 ]
発見
RORαの最初の3つのヒトアイソフォームは、1994年にジゲールとその同僚によって最初にクローン化され、核受容体として特徴付けられ、その構造と機能が初めて研究されました。 [ 13 ]
2000年代初頭、様々な研究により、RORαは肝臓、腎臓、網膜、肺において概日周期でリズミカルな発現パターンを示すことが実証されました。[ 14 ]興味深いことに、哺乳類の視交叉上核においてRORαの豊富さが概日周期であることが判明したのもこの頃でした。[ 15 ] RORαはマウスの正常な概日リズムに必要であり、[ 16 ]時間生物学におけるその重要性を実証しています。
構造
この遺伝子によってコードされるタンパク質は、核ホルモン受容体のNR1サブファミリーのメンバーである。[ 16 ]ヒトでは、選択的スプライシングとプロモーター利用によって生成され、異なる組織特異的な発現を示すRORαの4つのアイソフォームが同定されている。RORαのタンパク質構造は、N末端(A/B)ドメイン、 2つのジンクフィンガーを含むDNA結合ドメイン、ヒンジドメイン、およびC末端リガンド結合ドメインの4つの標準的な機能グループで構成される。RORファミリー内では、DNA結合ドメインは高度に保存されているが、リガンド結合ドメインは中程度に保存されている。[ 14 ] RORαの異なるアイソフォームは、異なる結合特異性と転写活性の強さを示す。[ 5 ]
概日リズムの調節
哺乳類の中核となる概日時計は、Per1/Per2、Cry1/Cry2、Bmal1、Clockからなる負のフィードバックループである。[ 15 ]このフィードバックループは、 Bmal1の転写調節に関与する別のループによって安定化される。[ 17 ] Bmal1の転写活性化は、 Bmal1プロモーターの上流の ROR/REV-ERB応答エレメント(RRE)によって制御され、そこに RORα とREV-ERBαが結合する。[ 17 ]この安定化調節ループ自体は、 RORαとREV-ERBαの転写を誘導するBmal1/Clockヘテロダイマーによって誘導される。[ 15 ] Bmal1の転写を活性化する RORαと、 Bmal1の転写を抑制する REV-ERBα は、 RRE への結合を競合する。[ 17 ] Bmal1の発現を制御するこのフィードバックループは、コアクロック機構を安定化させ、環境の変化に対する緩衝作用を果たすと考えられています。[ 17 ]
機構
RORαが転写活性化因子として機能するには、調節領域におけるRORエレメント(RORE)との特異的な結合が必要である。[ 18 ] RORαは、ROREのコンセンサスコアモチーフであるRGGTCAに特異的に結合することでこれを実現する。この相互作用は、RORαの最初のジンクフィンガーが主要溝のコアモチーフであるPボックスと結合し、そのC末端延長部がROREの5'領域にあるATリッチ領域と結合することで可能となる。[ 16 ]
相同性
RORα、RORβ、およびRORγはすべて、ROR応答要素を認識する転写活性化因子である。[ 19 ] ROR-αはさまざまな細胞型で発現しており、発達、炎症反応、およびリンパ球発達のいくつかの側面の制御に関与している。[ 20 ] RORαアイソフォーム(RORα1からRORα3)は代替RNAプロセシングによって生成され、RORα2とRORα3はRORα1とは異なるアミノ末端領域を共有している。[ 5 ] RORαとは対照的に、RORβは感覚情報の処理と概日リズムの生成に関与する中枢神経系(CNS)組織で発現し、RORγはリンパ節の器官形成と胸腺形成に重要である。[ 20 ]
ショウジョウバエのDHR3孤児受容体のDNA結合ドメインは、RORαの2番目のジンクフィンガー領域に隣接するアミノ領域とカルボキシ領域内で特に高い相同性を示し、この残基群がタンパク質の機能に重要であることを示唆している。[ 5 ]
ショウジョウバエのPDP1とVRIは、RORとREV-ERBがRREに競合的に結合するのと同様に、同じ結合部位であるVPボックスをめぐって競合することで概日リズムを制御している。[ 17 ] PDP1とVRIはフィードバックループを構成し、哺乳類のRORとREV-ERBの機能的相同体である。[ 17 ]
この遺伝子の直接の相同遺伝子はマウスとヒトで特定されています。
ヒトシトクロムc擬遺伝子HC2とRORαは、RORα2転写ユニット内に位置するHC2擬遺伝子と重複するゲノム構造を有する。シトクロムcによって処理された擬遺伝子のヌクレオチド配列および推定アミノ酸配列はセンス鎖上にあり、RORα2アミノ末端エクソンのヌクレオチド配列および推定アミノ酸配列はアンチセンス鎖上にある。[ 5 ]
相互作用
- DNA:RORαはROREのPボックスに結合する。[ 16 ]
- 共活性化因子:
- ユビキチン化:RORαはユビキチン化によってプロテアソームの標的となる。コリプレッサーであるHairlessは、RORαをこのプロセスから保護することで安定化させるが、同時にRORα自体も抑制する。[ 21 ]
- SUMO化:UBE21/UBC9:ユビキチン結合酵素IはRORと相互作用するが、その効果はまだ分かっていない。[ 16 ]
- リン酸化:
- RORα1のリン酸化はタンパク質キナーゼCによって誘導され、転写活性を阻害する。[ 14 ]
- ERK2:細胞外シグナル調節キナーゼ2もRORαをリン酸化します。[ 22 ]
- ATXN1 : ATXN1とRORαはプルキンエ細胞内のタンパク質複合体の一部を形成する。[ 16 ]
- FOXP3 : FOXP3はRORの転写活性を直接抑制する。[ 16 ]
- NME1 :RORはNME1と特異的に相互作用することが示されている。[ 23 ]
- NM23-2 : NM23-2は器官形成と分化に関与するヌクレオシド二リン酸キナーゼである。[ 6 ]
- NM23-1 : NM23-1は腫瘍転移抑制候補遺伝子の産物である。[ 6 ]
薬剤ターゲットとして
RORαとREV-ERBαは同じ標的遺伝子を共有する核内受容体であり、代謝、発達、免疫、概日リズムを制御するプロセスに関与しているため、薬物標的としての可能性を示しています。合成リガンドはさまざまな治療用途の可能性があり、糖尿病、アテローム性動脈硬化症、自己免疫、癌などの疾患の治療に使用できます。2つの合成リガンドであるT0901317とSR1001は、レポーター活性を抑制するRORαおよびRORγ逆作動薬であることが判明しており、多発性硬化症やその他のTh17細胞介在性自己免疫疾患の発症と臨床重症度を遅らせることが示されている。SR1078は、G6PCとFGF21の発現を増加させるRORαおよびRORγ作動薬として発見され、肥満や糖尿病、乳がん、卵巣がん、前立腺がんの治療薬としての可能性をもたらしています。 SR3335はRORα逆作動薬としても発見されている。[ 13 ]
参照
参考文献
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外部リンク
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