TNNT3
Protein-coding gene in the species Homo sapiens
TNNT3
識別子
エイリアスTNNT3、TNTF、トロポニンT3、速筋型、β-TnTF、DA2B2
外部IDオミム：600692; MGI : 109550;ホモロジーン：31405;ジーンカード：TNNT3; OMA :TNNT3 - オルソログ
オーソログ
種人間ねずみ
エントレズ

7140

21957

アンサンブル

ENSG00000130595
ENSG00000288250

ENSMUSG00000061723

ユニプロット

P45378

Q9QZ47

RefSeq (mRNA)
RefSeq（タンパク質）
場所（UCSC）11章: 1.92 – 1.94 Mb7番染色体: 142.5 – 142.52 Mb
PubMed検索[3][4]
ウィキデータ
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速骨格筋トロポニンT（fTnT）は、ヒトではTNNT3遺伝子によってコードされるタンパク質である。[5] [6]

TNNT3遺伝子はヒトゲノムの11p15.5に位置し、速筋トロポニンTアイソフォーム（fsTnT）をコードしています。fsTnTは、最初のメチオニンを含む268個のアミノ酸からなる約31kDaのタンパク質で、等電点（pI）は6.21（胚型）です。fsTnTは、速筋骨格筋の筋節にあるトロポニン複合体のトロポミオシン結合および細いフィラメント固定サブユニットです。 [7] [8] [9] TNNT3遺伝子は、脊椎動物の速筋骨格筋で特異的に発現しています。[8] [9] [10]

進化

TNNT3遺伝子は、脊椎動物の3つのTnTアイソフォーム遺伝子の1つとして進化しました。各TnTアイソフォーム遺伝子は、上流のトロポニンI（TnI、トロポニン複合体の他の2つのサブユニットの1つ）アイソフォーム遺伝子にリンクされており、fsTnTはfsTnI遺伝子にリンクされています（図1）。配列相同性とタンパク質エピトープアロステリック類似性データから、TnT遺伝子はTnI様祖先遺伝子の複製によって発生し、fsTnTが最初に出現したTnTであることが示唆されています。[11] fsTnTは、遅骨格筋TnT（TNNT1によってコードされるssTnT ）や心臓TnT（TNNT2によってコードされるcTnT ）とは大きく異なりますが、その構造は脊椎動物種間で保存されており（図2）、異なる筋線維タイプの特殊な機能的特徴を反映しています。[7] [8] [9]

選択的スプライシング

哺乳類TNNT3遺伝子は19個のエクソンから構成されています。そのうち8個における選択的RNAスプライシングは、 fsTnTの構造変異を著しく増加させます。 [12] fsTnTタンパク質の2つの可変領域は、選択的スプライシングによって生成されます（図3）。

fsTnTのN末端領域では、エクソン4、5、6、7、8が成体骨格筋細胞で選択的スプライシングを受ける。[12] [13] [14]エクソン8と9の間に位置する胎児型fsTnTエクソンは、胎児の筋肉で特異的に発現する（Briggs and Schachat 1993）。fsTnTのC末端領域にあるエクソン16と17は、以前はαエクソンとβエクソンと呼ばれていたが、互いに排他的な方法で選択的スプライシングを受ける。[15]

鳥類のTnnt3遺伝子は、N末端可変領域をコードするw、P1-7(x)、yという選択的スプライシングを受けたエクソンを追加して進化してきた（図3）。[16] [17] [18]複数のエクソンの組み合わせによる選択的スプライシングがfsTnTバリアントを生成する力を反映して、二次元ゲル電気泳動により、ニワトリの脚の筋肉で40種類以上の異なるfsTnTスプライスフォームが検出された。[19]

発達調節

胎児エクソンとN末端可変領域のその他の代替エクソンの選択的スプライシングを通じて、哺乳類と鳥類の発生中のfsTnTの発現は、速線維優位骨格筋と遅線維優位骨格筋の両方で高分子から低分子量アイソフォームへのスイッチを経る。[20] N末端エクソンの増加は負電荷を増加させ、fsTnTの全体的な分子構造を調整し、TnI、TnC、トロポミオシンとの相互作用を変化させる。[21] [22] [23]選択的スプライシングに基づくfsTnTのN末端負電荷の付加は、アシドーシスに対する耐性にも寄与する。[24]

C末端の相互に排他的な2つのエクソン16と17の選択的スプライシングも、発生過程において制御されているようである。 [14] ssTnTおよびcTnTの対応するセグメントに類似した配列を持つエクソン17は、主に胎児期および新生児期のfsTnTで発現する。[14] [25] fsTnTのエクソン16は成体骨格筋にのみ認められた。エクソン16と17はどちらも、TnIおよびTnCと相互作用するαヘリックスに位置する14アミノ酸のペプチド断片をコードしている。タンパク質相互作用研究により、エクソン17の組み込みにより、fsTnTとTnCおよびトロポミオシンの結合が弱まることが明らかになった。[26]そのため、エクソン16と17の選択的スプライシングは、fsTnTとTnI、おそらくTnCとの結合を制御し、発達中のトロポニン複合体の機能と骨格筋の収縮力を調整します。

選択的スプライシングを受けた追加のエクソンを持つ鳥類のTnnt3遺伝子は、独特な発現パターンを示す。7つのPエクソンは、脚の筋肉ではなく、胸筋で特異的に発現する。[24]孵化後の鳥類の胸筋の発達中に、Pエクソンによってコードされるセグメント（コードエクソンがxエクソンとして元々注釈されていたことからTxと名付けられる）はアップレギュレーションされ、主に成鳥の胸筋のfsTnTに含まれる。[27]各Pエクソンは、ペンタペプチドAHH(A/E)Aをコードしている。キジ目およびワタリ目の鳥類の成鳥fsTnTのTxセグメントには、遷移金属イオンCu(II)、Ni(II)、Zn(II)およびCo(II)に高親和性で結合する7～9個のH(A/E)AAHリピートが含まれる。[27]鶏胸筋fsTnTのTxセグメントにもカルシウム結合能があり、鳥類の速胸筋におけるカルシウム貯蔵庫として機能していると考えられています。[28] N末端の負電荷の増加と相まって、この機能は鶏胸筋のカルシウム感受性が脚筋よりも高いことに寄与している可能性があります。[29]

孵化後の発達過程において、鳥類の脚筋では哺乳類の骨格筋と同様に、高分子量スプライスフォームから低分子量スプライスフォームへの切り替えが起こります。ニワトリの胸筋においても、孵化後初期にfsTnTが高分子量から低分子量への切り替えを示します。しかし、孵化後約28日で、TxセグメントがスプライスインされたfsTnTが急速にアップレギュレーションされ、成体胸筋における主要なfsTnTスプライスフォームとなります。[27]

ssTnT欠損はssTnTヌルマウスにおけるfsTnTスプライスフォームの発達的スイッチに影響を与えなかった。これはfsTnT pre-mRNAの発達的選択的スプライシングが骨格筋線維型の異常や適応とは独立して制御されていることを示している。[20]

注記

参考文献

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