自然抵抗関連マクロファージタンパク質2
ヒトのタンパク質コード遺伝子
SLC11A2
識別子
エイリアスSLC11A2、DCT1、DMT1、NRAMP2、AHMIO1、溶質輸送体ファミリー11メンバー2、二価金属トランスポーター1、自然抵抗関連マクロファージタンパク質2、二価カチオントランスポーター1
外部IDオミム：600523; MGI : 1345279;ホモロジーン: 55471;ジーンカード：SLC11A2; OMA :SLC11A2 - オルソログ
オーソログ
種人間ねずみ
エントレズ

4891

18174

アンサンブル

ENSG00000110911

ENSMUSG00000023030

ユニプロット

P49281

P49282

RefSeq (mRNA)

NM_001146161
NM_008732
NM_001356952

RefSeq（タンパク質）

NP_001139633
NP_032758
NP_001343881

場所（UCSC）12章: 50.98 – 51.03 MB15章: 100.29 – 100.32 MB
PubMed検索[3][4]
ウィキデータ
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自然抵抗性関連マクロファージタンパク質2（NRAMP 2）は、二価金属トランスポーター1（DMT1）や二価カチオントランスポーター1（DCT1）としても知られ、[5]ヒトではSLC11A2（溶質キャリアファミリー11、メンバー2）遺伝子によってコードされるタンパク質です。[6] DMT1は、細菌からヒトまで高度に保存されている相同金属イオントランスポータータンパク質の大規模なファミリーを表しています。 [7]

その名前が示すように、DMT1はカドミウム（Cd 2+）、銅（Cu 2+）、亜鉛（Zn 2+、 ）を含むさまざまな二価金属に結合しますが、第一鉄（Fe 2+ ）の輸送における役割で最もよく知られています。DMT1の発現は、鉄の恒常性を維持するために体内の鉄貯蔵によって制御されます。DMT1はマンガン（Mn 2+ ）の吸収と輸送にも重要です。[8]消化管では、腸管上皮細胞の頂端膜に位置し、腸腔から細胞への二価金属カチオンの H +結合輸送を実行します。

関数

鉄は人体に必須であるだけでなく、あらゆる生物の成長にも必要です。[9]鉄は多くの代謝経路にも関与しています。鉄欠乏は鉄欠乏性貧血につながる可能性があるため、人体において 鉄の調節は非常に重要です。

哺乳類では

鉄の輸送プロセスは、細胞表面に存在する鉄還元酵素、またはアスコルビン酸（ビタミンC）などの食物還元剤によって鉄が還元されることによって行われます。[10] Fe 3+が Fe 2+に還元されると、DMT1トランスポータータンパク質が Fe 2+イオンを小腸の内壁を覆う細胞（腸管上皮細胞）に輸送します。[10]そこから、フェロポーチン/ IREG1トランスポーターが細胞膜を介して鉄を輸送し、細胞表面でFe 3+に酸化され、トランスフェリンと結合して血流に放出されます。[10]

イオン選択性

DMT1は100%選択的なトランスポーターではなく、Zn 2+、Mn 2+、Ca 2+も輸送するため、毒性の問題を引き起こす可能性があります。[10]これは、鉄イオンに対する選択性が低いため、異なる金属イオンを区別できないためです。さらに、金属イオン同士が輸送を競合し、鉄イオンの濃度は通常、他のイオンよりも大幅に低くなります。[10]

酵母対哺乳類経路

サッカロミセス・セレビシエの鉄取り込み経路は、多銅フェロキシダーゼ（Fet3）と鉄プラズマ透過酵素（FTR1）で構成されており、哺乳類に存在するDMT1鉄取り込みプロセスと比較して、鉄取り込みに対する親和性が高い。[11]酵母の鉄取り込みプロセスは、フェリダクターゼによってFe 2+に還元されるFe 3+から構成される。[10]細胞外培地中に存在する他の還元剤のために、第一鉄は細胞外に存在することもある。[10]その後、第二鉄は細胞の外表面でFet3によって第三鉄に酸化される。[10]その後、Fe 3+はFet3からFTR1に転送され、細胞膜を通過して細胞内に転送される。[10]

完全な特異性を持たないDMT1とは対照的に、特定のイオンを輸送するために、第一鉄酸化酵素を介した輸送システムが存在する。[10] Fet3/FTR1鉄取り込み経路は、経路の多段階性により、他のイオンよりも鉄に対して完全な特異性を達成することができる。[10]経路に含まれる各段階は、第一鉄または第二鉄のいずれかに特異的である。[10] DMT1輸送タンパク質は、細胞膜を介して輸送するFe 2+と他の二価金属イオンを区別できないため、輸送するイオンに対する特異性を持たない。[10]しかし、DMT1のような非特異的イオン輸送体が存在する理由は、酸素を共基質として必要とするFet3/FTR1経路とは対照的に、嫌気性環境で機能する能力があるためである。[10]そのため、嫌気性環境では酸化酵素は機能できず、鉄を吸収するための別の手段が必要となる。[10]

神経変性疾患における役割

二価金属、特に鉄やマンガンの毒性蓄積は、アルツハイマー病、パーキンソン病、筋萎縮性側索硬化症、多発性硬化症などさまざまな神経変性疾患の病因として頻繁に議論されています。DMT1は血液脳関門を通過するマンガンの主要なトランスポーターである可能性があり、このタンパク質が鼻粘膜上皮で発現すると、金属が脳に直接吸収される経路が提供されます。[12]脳内のDMT1発現は加齢とともに増加し、[13]金属誘発性病態に対する感受性が高まります。パーキンソン病患者の黒質と、パーキンソン病症状を引き起こすために実験的に広く使用されている神経毒である1-メチル-4-フェニル-1,2,3,6-テトラヒドロピリジン（MPTP）で中毒にした動物モデルの腹側中脳で、DMT1発現が増加することがわかっています。

DMT1をコードする遺伝子SLC11A2は、アルツハイマー病[14]およびむずむず脚症候群の感受性領域に近い、染色体12長腕（12q13）に位置しています。DMT1をコードする遺伝子SLC11A2上のSNP rs407135のCアレルは、脊髄発症型筋萎縮性側索硬化症の罹病期間の短縮と関連しており[15]、男性におけるアルツハイマー病発症にも関与しています。[14] SNP 1254T/C IVS34+44C/AのCCハプロタイプは、パーキンソン病の感受性と関連しています。[16]最後に、いくつかのSLC11A2 SNPの変異アレルは、マンガン中毒およびむずむず脚症候群の危険因子である鉄貧血と関連しています。[17]

参考文献

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さらに読む

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  • 米国国立医学図書館の医学主題標目表（MeSH）におけるDMT1+タンパク質+（鉄+トランスポーター）
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