BASP1

BASP1
識別子
エイリアスBASP1、CAP-23、CAP23、NAP-22、NAP22、脳に豊富に存在する膜結合シグナルタンパク質1
外部IDオミム: 605940 ; MGI : 1917600 ;ホモロジーン: 38168 ;ジーンカード: BASP1 ; OMA : BASP1 - オルソログ
オーソログ
種人間ねずみ
エントレズ

10409

70350

アンサンブル

ENSG00000176788

ENSMUSG00000045763

ユニプロット

P80723

Q91XV3

RefSeq (mRNA)

NM_006317 NM_001271606

NM_027395

RefSeq（タンパク質）

NP_001258535 NP_006308

NP_081671

場所（UCSC）5章: 17.07 – 17.28 Mb15章: 25.36 – 25.41 Mb
PubMed検索[ 3 ][ 4 ]
ウィキデータ
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ノバルティス・ザンクト・ヨハン・キャンパスのフリードリヒ・ミーシャー研究所

脳酸性可溶性タンパク質1は、ヒトではBASP1遺伝子によってコードされるタンパク質である。[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]

BASP1（脳酸性可溶性タンパク質1）は、22KdのN末端ミリストイル化タンパク質で、遺伝子調節、ニューロンの細胞質シグナル伝達、軸索再生など、さまざまな機能に関与しています。BASP1はBASP1遺伝子によってコードされており、GAP-43およびMARCKSとともにGMCタンパク質ファミリーに属しています。[ 8 ] BASP1は主に腫瘍抑制因子として同定されていますが、BASP1の発現上昇はいくつかの癌で見られ、予後不良であることが示されています。

発見

BASP1は1990年にスイスのバーゼルにあるフリードリヒ・ミーシャー研究所でフランコ・ヴィドマーとピコ・カロニによって発見されました。[ 9 ]彼らは、同じく神経保護作用を持つGAP-43に似た分布を持つタンパク質を探しているときに、ニワトリの脳でBASP1を発見しました。 当初はニューロンの細胞質シグナル伝達タンパク質のみであると考えられていましたが、その後、核内に存在することが発見され、転写調節に関与していることがわかりました。 BASP1は、既知の転写調節因子であり、小児のウィルムス腫瘍を引き起こすがん遺伝子であるWT1（ウィルムス腫瘍タンパク質1）の補因子であることがわかりました。

構造

BASP1遺伝子は5番染色体に位置し、長さは約59,204塩基対[ 10 ]で、合計2つのエクソンを持っています。[ 11 ]

BASP1は227アミノ酸からなるタンパク質で、PESTモチーフ、コレステロール結合モチーフ、リン酸化部位など、いくつかの重要な構造的特徴を有しています。BASP1はN末端のグリシン残基2がミリストイル化されています。PESTモチーフは、代謝回転率の高いタンパク質に見られます。BASP1は、ミリストイル化と様々な細胞膜への局在を通じて、PIPなどのリン脂質と相互作用することができます。[ 12 ]

BASP1とGAP-43のタンパク質構造の画像。[ 13 ]

BASP1の予測分子量は22kDですが、ウェスタンブロット法では50kDと70kDの分子量が見られます。これはミリストイル化の影響を受けず、完全には解明されておらず、その特異な構造に起因する可能性があります。

関数

細胞レベルで

BASP1は、HDAC1（ヒストン脱アセチル化酵素1）などのヒストン修飾タンパク質をリクルートしてクロマチンを修飾し、遺伝子発現を抑制する。BASP1のミリストイル化を必要とする修飾もあれば、ミリストイル化を必要としない修飾もある。BASP1はまた、コレステロール結合モチーフを介してコレステロールを遺伝子プロモーターにリクルートし、遺伝子発現を抑制することもできる。[ 14 ] BASP1はWT1を含むいくつかの腫瘍性タンパク質に結合し、あるいはそれらを制御している。BASP1は細胞を分化状態に保ち、特定の細胞型を表現する上で重要な役割を果たしていると考えられている。これは、多能性幹細胞の誘導に関与する山中因子をBASP1が抑制することによって行われると考えられる。BASP1ノックアウトは新生児致死率を高め、成人まで生存する個体は5～10%である。[ 15 ]

  • BASP1とMYC：MYCはDNAに結合するマスター遺伝子制御因子です。MYCは増殖、成長、代謝を促進します。細胞内でMYCが過剰発現すると発がん性を示し、がんの60～70%でMYCの過剰発現が認められます。[ 16 ] BASP1は、MYCからカルモジュリン（カルシウム検出タンパク質）を置換することでMYCをダウンレギュレーションします。その結果、MYCの安定性が低下し、BASP1によるMYCの抑制が説明できる可能性があります。[ 17 ]
  • BASP1とWT1：BASP1は腫瘍タンパク質であるWT1に結合し、コリプレッサーとして機能し、WT1がプロモーターに結合している遺伝子を抑制します。BASP1はクロマチン修飾因子を介してこれを行います。
  • BASP1とエストロゲン受容体α。BASP1は乳がん治療におけるタモキシフェンの効果を高めることが確認されている。抗がん剤タモキシフェンは、エストロゲン受容体に結合し、拮抗薬として作用する。細胞質内のBASP1は、核小体中の受容体と共局在することが確認されている。その結果、BASP1はタモキシフェンの効果を高め、耐性につながる遺伝子を抑制することでタモキシフェン耐性を予防する。タモキシフェンの影響を受ける遺伝子の約40%はBASP1依存性である。[ 18 ]
  • BASP1はRANKL（NFκBリガンドの受容体および活性化因子）を制御します。RANKLは単球およびマクロファージから破骨細胞への分化を促進し、骨の再吸収を促進します。BASP1の発現増加はRANKLの発現低下を引き起こすことが報告されており、RANKLは細胞の生存と増殖にも関連し、NFκB、MAPK、Src経路を介してがん化につながります。[ 19 ]
    コリプレッサーとして働くBASP1の画像。[ 20 ]
  • BASP1は腫瘍抑制因子として知られていますが、胃がんや肺がんなど、いくつかのがんにおいて予後不良と関連付けられています。[ 21 ]これは、免疫系の調節、免疫細胞マーカーの促進、免疫細胞の浸潤、免疫チェックポイントの調節、そしてしばしば発がん性となる炎症性シグナル伝達との関連など、その能力によるものと考えられています。[ 22 ]
  • BASP1と細胞膜およびアクチンの相互作用：BASP1は脂肪酸ミリストイル化末端を介して核膜と細胞膜の両方に局在し、膜ダイナミクスに影響を与える。BASP1は細胞膜上の脂質ラフトに局在し、アクチンのダイナミクスと膜ダイナミクスに影響を与えると考えられている。これは、(Caroni, 2001)によれば、おそらくPI(4,5)P2をその領域に集中させることで、アクチン修飾タンパク質を増強・リクルートすることにより起こると考えられる。[ 13 ]ミトコンドリア分裂において、BASP1はミトコンドリアへのアクチンのリクルートと分裂の駆動に関与することが明らかになった。これは、BASP1の異なるリン酸化状態によって媒介される。[ 23 ]

体全体において

BASP1 は、脳、肺、骨髄、腎臓、リンパ組織、および男性と女性の生殖組織で多く発現しています。

  • 脳と神経系

BASP1は神経系で高発現しており、多様な役割を担っています。脳では、神経発達、シナプス可塑性、軸索再生を促進します。BASP1は、軸索接合部と神経成長円錐の細胞膜に局在することで、これらの機能を果たします。BASP1はアクチン細胞骨格を調節することで、神経発達、神経再生、そしてシナプス機能を促進します。

ImageJで作成されたBASP1の画像

BASP1はGAP-43とともに神経保護作用を示す。中枢神経系への損傷はサイトカインと神経栄養因子の放出を招き、その結果、ニューロンを保護・修復するBASP1およびGAP-43タンパク質の発現とリン酸化が増加する。BASP1とGAP-43は神経保護作用を有し、ニューロンの修復に関与しているが、アルツハイマー病やパーキンソン病などの神経変性疾患では、両タンパク質のレベルが低下することが観察されている。[ 13 ]

  • 腎臓では

腎臓におけるBASP1は腎臓の発達に重要な役割を果たし、分化後、BASP1は主にポドサイト（糸球体における血液の濾過を制御する細胞）内に局在する。ポドサイトはまた、BASP1が共抑制するWT1を高濃度で発現し続ける。[ 24 ]

  • 骨格の中で

骨において、BASP1 は破骨細胞と呼ばれる骨吸収細胞を抑制することで骨の劣化を制御することが知られており、これが BASP1 の発現が増加する理由です。

  • 生殖組織

男性の生殖組織では、BASP1は精子の発達と分化に重要な役割を果たしていると考えられており、新しい精子が絶えず生成されるため、これらの過程は常に進行しています。[ 25 ]女性の生殖組織では、BASP1はエストロゲン受容体のコリプレッサーとして機能し、それを制御していると考えられます。

現在の研究

現在、複数の研究機関がBASP1の研究を進めており、昨年（2025年）にはBASP1に言及した論文数が増加し、PubMedには24件の論文が掲載されました。これは過去最高の数字であり、2000年以降、毎年平均9件の論文が掲載されていることから、前年と比べて急速な増加を示しています。[ 26 ] これは、このタンパク質への関心の高まりを示しています。

参考文献

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さらに読む

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