TRPN
輸送タンパク質ファミリー

TRPNは、イオンチャネルの一過性受容体電位チャネル ファミリーに属し、機械受容に関与すると考えられる多様なタンパク質群です。[1] TRPN遺伝子は、ショウジョウバエで初めて発見された際に、no mechanoreceptor potential C（nompC ）と命名されました。 [2] TRPNのNは、この遺伝子の由来です。ショウジョウバエでの発見以来、TRPNホモログは線虫、[3]カエル、[4]ゼブラフィッシュ[5]においても発見され、その特徴が解明されてきました。

構造

NOMPCの構造は2017年に発表され、電子クライオ顕微鏡法を用いて解読されました。[6]ショウジョウバエとゼブラフィッシュからクローン化されたチャネルセグメントの X線結晶構造解析研究により、 TRPNのN末端にある複数のアンキリンリピートがチャネルポアのゲーティングに関与しているという仮説が立てられました。 [7]酵母TRPホモログであるTRPY1の結晶構造解析研究[8]では、TRPNを含むTRPファミリーメンバー全体で保存されている6番目の膜貫通ドメインの芳香族残基もゲーティングメカニズムに重要であることが示されています。[7]

関数

TRPNは機械受容器として、衝突する機械的力に反応する。TRPNを欠損した成虫のショウジョウバエおよび幼虫を用いた研究では、これらのヌル 変異体は移動に重大な困難を示すことが示されており、これはTRPNが固有受容覚に役割を果たしていることを示唆している。[9]この仮説は、ショウジョウバエの免疫染色研究によって、TRPNがジョンストン器官の鐘形感覚子および弦音器官の繊毛に局在していることが示されたことで、さらに強化されている。[10]ショウジョウバエにおけるさらなる免疫染色研究では、高解像度技術を用いて、TRPNがジョンストン器官の運動性機械受容繊毛の遠位端に局在していることが確認されている。[11]しかし、TRPNは幼虫[12]や成虫[13]における機械的刺激の伝達には必要ではないため、TRPVチャネルのnanchungおよびinactiveも機械受容機能を果たす可能性があることが示唆されている。[13]

線虫を用いた研究では、TRPN変異体は運動障害に加え、食物源との接触によって引き起こされる運動速度の低下である基礎的な減速反応の低下が見られることが示されています[3] 。この結果は、TRPNが固有感覚に不可欠であるという仮説をさらに強固なものにしています。線虫の単一チャネルを用いた電気生理学的研究では、TRPNが機械的刺激に反応し、ナトリウムイオンを好むことが示されていますが[14] 、完全なイオン選択性プロファイルはまだ明らかにされていません。

ゼブラフィッシュの幼生を用いた研究では、モルフォリノを介したTRPN機能のノックダウンが聴覚障害と平衡感覚障害を引き起こすことも示されており[5]、聴覚と固有感覚の両方においてTRPNが二重の役割を担っていることが示唆されています。カエルの胚を用いた免疫染色研究では、TRPNが側線、有毛細胞、繊毛表皮細胞の機械受容繊毛の先端に局在することが示されており[4] 、様々な機械受容機能における役割を示唆しています。両生類の有毛細胞ではTRPNは不動毛ではなく運動繊毛に局在しており、2つの異なるクラスの機械受容チャネルが存在することが示唆されています。

TRPNは機械感覚システムにおいて様々な役割を果たす能力を持っている。[要出典]

遺伝子

様々な生物のゲノムデータによると、TRPNはほとんどの動物に存在するが、すべての有羊膜類には存在しない。[15]ほとんどの動物では、アンキリン反復の数は28～29である。

以下は、TRPNをコードする遺伝子を、それらが発見された生物ごとにまとめたリストです。遺伝子名は生物および発見方法に固有のものであるため、必ずしも「TRPN」という名称で記載されているとは限りません。可能な限り、 NCBI遺伝子データベースへのリンクも記載しています。

ミバエ（キイロショウジョウバエ）

  • ノンプC [16]

線虫（線虫（Caenorhabditis elegans））

  • trp-4 [17]

アフリカツメガエル（アフリカツメガエル）

  • ノンPC [18]

ゼブラフィッシュ（ダニオ・レリオ）

  • trpn1 [19]

参考文献

  1. ^ Duggan, A.; García-Añoveros, J.; Corey, DP (2000). 「昆虫の機械受容：長く奇妙なTRPの歴史」Current Biology . 10 (10): R384 – R387 . Bibcode :2000CBio...10.R384D. doi : 10.1016/s0960-9822(00)00478-4 . PMID  10837217.
  2. ^ Walker, RG; Willingham, AT; Zuker, CS (2000). 「ショウジョウバエの機械感覚伝達チャネル」. Science . 287 (5461): 2229– 2234. Bibcode :2000Sci...287.2229W. CiteSeerX 10.1.1.646.2497 . doi :10.1126/science.287.5461.2229. PMID  10744543. 
  3. ^ ab Li, W.; Feng, Z.; Sternberg, PW; Shawn Xu, XZ (2006). 「機械感受性TRPチャネルホモログによって明らかになったC. Elegans伸張受容体ニューロン」Nature . 440 (7084): 684– 687. Bibcode :2006Natur.440..684L. doi :10.1038/nature04538. PMC 2865900. PMID  16572173 . 
  4. ^ ab Shin, J. -B.; Adams, D.; Paukert, M.; Siba, M.; Sidi, S.; Levin, M.; Gillespie, PG; Gründer, S. (2005). 「アフリカツメガエルTRPN1（NOMPC）は内耳有毛細胞を含む上皮細胞の微小管系繊毛に局在する」. Proceedings of the National Academy of Sciences . 102 (35): 12572– 12577. Bibcode :2005PNAS..10212572S. doi : 10.1073/pnas.0502403102 . PMC 1194908. PMID  16116094 . 
  5. ^ ab Sidi, S.; Friedrich, RW; Nicolson, T. (2003). 「NompC TRPチャネルは脊椎動物の感覚毛細胞のメカノトランスダクションに必須である」. Science . 301 (5629): 96– 99. Bibcode :2003Sci...301...96S. doi : 10.1126/science.1084370 . PMID  12805553. S2CID  23882972.
  6. ^ ジン、ペン;バルクリー、デイビッド。郭、燕夢。張、魏。郭振豪。ウォルター・ハイン。ウー、シェンピン。メルツァー、シャン。チェン、トン（2017 年 7 月） 「機械伝達チャネルNOMPCの極低温電子顕微鏡構造」。自然。547 (7661): 118–122。書誌コード:2017Natur.547..118J。土井：10.1038/nature22981. ISSN  1476-4687。PMC 5669069。PMID  28658211。 
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  12. ^ Zhang, W; Yan, Z; Jan, LY; Jan, YN (2013). 「ショウジョウバエ幼虫の弦音器官におけるTRPチャネルNOMPC、NANCHUNG、およびINACTIVEを介した音響反応」. Proceedings of the National Academy of Sciences . 110 (33): 13612–7 . Bibcode :2013PNAS..11013612Z. doi : 10.1073/pnas.1312477110 . PMC 3746866. PMID  23898199 . 
  13. ^ ab Lehnert, BP; Baker, AE; Gaudry, Q; Chiang, AS; Wilson, RI (2013). 「ショウジョウバエにおける聴覚伝達と増幅におけるTRPチャネルの明確な役割」Neuron . 77 (1): 115–28 . doi :10.1016/j.neuron.2012.11.030. PMC 3811118 . PMID  23312520. 
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  15. ^ Schüler, Andreas; Schmitz, Gregor; Reft, Abigail; Özbek, Suat; Thurm, Ulrich; Bornberg-Bauer, Erich (2015年6月). 「後生動物における古代のメカノゲーション型イオンチャネルファミリーであるTRP-Nの興亡」. Genome Biology and Evolution . 7 (6): 1713– 1727. doi : 10.1093/gbe/evv091 . PMC 4494053. PMID  26100409 . 
  16. ^ NCBI Genbankエントリ
  17. ^ NCBI Genbankエントリ
  18. ^ NCBI Genbankエントリ
  19. ^ NCBI Genbankエントリ
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