アルファアクチニン3

ACTN3
利用可能な構造
PDBオーソログ検索: PDBe RCSB
識別子
エイリアスACTN3、アクチニンアルファ3（遺伝子/擬似遺伝子）、ACTN3D、アクチニンアルファ3
外部IDオミム: 102574; MGI : 99678;ジーンカード：ACTN3; OMA :ACTN3 - オルソログ
オルソログ
種人間ねずみ
エントレズ

89

11474

アンサンブル

ENSG00000248746

ENSMUSG00000006457

ユニプロット

Q08043

O88990

RefSeq (mRNA)

NM_001104
NM_001258371

NM_013456

RefSeq（タンパク質）

NP_001095
NP_001245300

NP_038484

場所（UCSC）11章: 66.55 – 66.56 Mb19章: 4.91 – 4.93 MB
PubMed検索[3][4]
ウィキデータ
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α-アクチニン3は、 α-アクチニン骨格筋アイソフォーム3またはF-アクチン架橋タンパク質とも呼ばれ、ヒトでは11番染色体に位置するACTN3遺伝子（スプリンター遺伝子、スピード遺伝子、アスリート遺伝子とも呼ばれる）によってコードされるタンパク質である。すべての人はこの遺伝子の2つのコピー（対立遺伝子）を持っている。[5] [6]

α-アクチニンは、様々な細胞種で多様な役割を果たすアクチン結合タンパク質です。この遺伝子の発現は骨格筋に限定されています。Z板および類似の緻密体に局在し、筋原線維のアクチンフィラメントを固定するのに役立ちます。[7]

速筋線維と遅筋線維

骨格筋は、筋線維と呼ばれる長い円筒形の細胞で構成されています。筋線維には、遅筋または筋収縮線維（タイプI）と速筋線維（タイプII）の2種類があります。遅筋線維は酸素を利用してエネルギーを生成する効率が高く、速筋線維は効率が低いです。しかし、速筋線維はより速く収縮するため、遅筋（タイプI）線維よりも大きなパワーを発揮できます。速筋線維と遅筋線維は、それぞれ白筋線維と赤筋線維とも呼ばれます。タイプII筋線維には、α-アクチニン3タンパク質が含まれています。

対立遺伝子

ACTN3遺伝子に対立遺伝子（rs1815739; 577X）が同定され、その結果、個体においてα-アクチニン3が欠乏する。[8] [9] Xホモ接合性 遺伝子型（ACTN3 577XX）は、 ACTN3遺伝子のエクソン16におけるCからTへの転位によって引き起こされ、アルギニン塩基（R）が未熟な終止コドン（X）に変換され、rs1815739変異によって筋線維におけるα-アクチニン3タンパク質の産生が起こらなくなる。[10] 577XX多型は、速筋線維に必須のα-アクチニン3タンパク質の産生を行わない。[10]

この遺伝子の変異は、世界各地の人々のエネルギー消費要件に対応するために進化したと推測されている。[8] : 155–156  75%以上の人がACTN3 577Rのコピーを1つまたは2つ持ち、α-アクチニン-3を発現している。ホモ接合体（ACTN3 577XX）の人はα-アクチニン-3を発現していない（人口の16%～20%）が、[11] [12] α-アクチニン-2の発現レベルは高い。

アスリート

ACTN3 R577X多型は、エリートレベルのスプリントおよびパワーリフティングパフォーマンス（RRおよびRX変異体の方が優れている）と関連しており、運動後の回復および怪我のリスク低下と関連しているようです。 [10] XX遺伝子型は、筋肉損傷のレベルが高く、回復に要する時間が長いことに関連しているようです。[10]

相互作用

ACTN3はα-アクチニン-2と相互作用することが示されている。 [13]

参照

参考文献

  1. ^ abc GRCh38: Ensemblリリース89: ENSG00000248746 – Ensembl、2017年5月
  2. ^ abc GRCm38: Ensemblリリース89: ENSMUSG00000006457 – Ensembl、2017年5月
  3. ^ 「Human PubMed Reference:」。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. ^ “ACTN3 - Alpha-actinin-3 - Homo sapiens (Human) - ACTN3 gene & protein”. www.uniprot.org . 2022年4月22日閲覧。
  6. ^ Beggs AH, Byers TJ, Knoll JH, Boyce FM, Bruns GA, Kunkel LM (1992年5月). 「1番染色体と11番染色体に位置する2つのヒト骨格筋α-アクチニン遺伝子のクローニングと特性解析」. The Journal of Biological Chemistry . 267 (13): 9281– 9288. doi : 10.1016/S0021-9258(19)50420-3 . PMID  1339456.
  7. ^ 「Entrez Gene: ACTN3 アクチニン、アルファ3」。
  8. ^ ab Epstein D (2013). 『スポーツ遺伝子：驚異的な運動パフォーマンスの科学』ペンギン社. ISBN 978-1-101-62263-6。[ページが必要]
  9. ^ North KN, Yang N, Wattanasirichaigoon D, Mills M, Easteal S, Beggs AH (1999年4月). 「一般的なナンセンス変異が一般集団におけるα-アクチニン-3欠乏症を引き起こす」Nature Genetics . 21 (4): 353– 354. doi :10.1038/7675. PMID  10192379. S2CID  19882092.
  10. ^ abcd Pickering C, Kiely J (2017). 「ACTN3：単なるスピード遺伝子以上のもの」. Frontiers in Physiology . 8 : 1080. doi : 10.3389/fphys.2017.01080 . PMC 5741991. PMID  29326606 . 
  11. ^ ホガース MW、ハウウェリング PJ、トーマス KC、ゴーディッシュ＝ドレスマン H、ベロ L、ペゴラーロ E、他。 （2017年1月）。 「デュシェンヌ型筋ジストロフィーの遺伝子修飾因子としてのACTN3の証拠」。ネイチャーコミュニケーションズ。8 (1) 14143。Bibcode :2017NatCo...814143H。土井：10.1038/ncomms14143。PMC 5290331。PMID  28139640。 
  12. ^ Seto JT, Lek M, Quinlan KG, Houweling PJ, Zheng XF, Garton F, et al. (2011年8月). 「α-アクチニン-3の欠損は、収縮誘発性損傷および骨格筋リモデリングに対する感受性の上昇と関連する」. Human Molecular Genetics . 20 (15): 2914– 2927. doi : 10.1093/hmg/ddr196 . PMID  21536590. 2022年2月15日閲覧.
  13. ^ Chan Y, Tong HQ, Beggs AH, Kunkel LM (1998年7月). 「ヒト骨格筋特異的α-アクチニン-2および-3アイソフォームはin vitroおよびin vivoでホモ二量体およびヘテロ二量体を形成する」.生化学および生物理学的研究通信. 248 (1): 134– 139. Bibcode :1998BBRC..248..134C. doi :10.1006/bbrc.1998.8920. PMID  9675099.

さらに読む

  • MacArthur DG, North KN (2004年7月). 「スピードの遺伝子？ α-アクチニン-3の進化と機能」. BioEssays . 26 (7): 786– 795. doi :10.1002/bies.20061. PMID  15221860. S2CID  19761762.
  • Beggs AH, Byers TJ, Knoll JH, Boyce FM, Bruns GA, Kunkel LM (1992年5月). 「1番染色体および11番染色体に位置する2つのヒト骨格筋α-アクチニン遺伝子のクローニングと特性解析」. The Journal of Biological Chemistry . 267 (13): 9281– 9288. doi : 10.1016/S0021-9258(19)50420-3 . PMID  1339456.
  • Yürüker B, Niggli V (1992年2月). 「ヒト好中球におけるα-アクチニンとビンキュリン：接着過程における再編成とアクチンネットワークとの関係」. Journal of Cell Science . 101. 101 (Pt 2) (2): 403– 414. doi :10.1242/jcs.101.2.403. PMID  1629252.
  • Pavalko FM, LaRoche SM (1993年10月). 「ヒト好中球の活性化は、インテグリンβ2サブユニット（CD18）とアクチン結合タンパク質α-アクチニンとの相互作用を誘導する」 . Journal of Immunology . 151 (7). メリーランド州ボルチモア: 3795–3807 . doi : 10.4049/jimmunol.151.7.3795 . PMID  8104223.
  • Chan Y, Tong HQ, Beggs AH, Kunkel LM (1998年7月). 「ヒト骨格筋特異的α-アクチニン-2および-3アイソフォームはin vitroおよびin vivoでホモ二量体およびヘテロ二量体を形成する」.生化学および生物物理学的研究通信. 248 (1): 134– 139. Bibcode :1998BBRC..248..134C. doi :10.1006/bbrc.1998.8920. PMID:  9675099.
  • North KN, Yang N, Wattanasirichaigoon D, Mills M, Easteal S, Beggs AH (1999年4月). 「一般的なナンセンス変異が一般集団におけるα-アクチニン-3欠乏症を引き起こす」. Nature Genetics . 21 (4): 353– 354. doi :10.1038/7675. PMID  10192379. S2CID  19882092.
  • Nikolopoulos SN, Spengler BA, Kisselbach K, Evans AE, Biedler JL, Ross RA (2000年1月). 「ACTN4遺伝子によってコードされるヒト非筋細胞性α-アクチニンタンパク質はヒト神経芽腫細胞の腫瘍形成を抑制する」. Oncogene . 19 (3​​): 380– 386. doi :10.1038/sj.onc.1203310. PMID  10656685. S2CID  22989834.
  • Takada F, Vander Woude DL, Tong HQ, Thompson TG, Watkins SC, Kunkel LM, et al. (2001年2月). 「ミオゼニン：骨格筋Zラインのα-アクチニンおよびγ-フィラミン結合タンパク質」. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 98 (4): 1595–1600 . doi : 10.1073/pnas.041609698 . PMC  29302. PMID  11171996 .
  • Bang ML, Mudry RE, McElhinny AS, Trombitás K, Geach AJ, Yamasaki R, et al. (2001年4月). 「ミオパラディン：ZディスクおよびIバンドタンパク質アセンブリにおいて多様な役割を果たす、145キロダルトンの新規サルコメアタンパク質」. The Journal of Cell Biology . 153 (2): 413– 427. doi :10.1083/jcb.153.2.413. PMC 2169455.  PMID 11309420  .
  • Mills M, Yang N, Weinberger R, Vander Woude DL, Beggs AH, Easteal S, et al. (2001年6月). 「異なる種におけるアクチン結合タンパク質α-アクチニン-2および-3の発現差：機能的冗長性の進化への示唆」. Human Molecular Genetics . 10 (13): 1335– 1346. doi :10.1093/hmg/10.13.1335. PMID  11440986.
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  • Niemi AK, Majamaa K (2005年8月). 「フィンランドのエリート持久力・短距離走選手におけるミトコンドリアDNAとACTN3遺伝子型」. European Journal of Human Genetics . 13 (8): 965– 969. doi : 10.1038/sj.ejhg.5201438 . PMID  15886711.
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