電気的に中性な陽イオン-Cl
| K-Cl共輸送体1型（KCC1） | |||||||||
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| 識別子 | |||||||||
| シンボル | KCl_コトランス_1 | ||||||||
| ファム | PF03522 | ||||||||
| インタープロ | IPR018491 | ||||||||
| TCDB | 2.A.30 | ||||||||
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分子生物学において、電気的に中性なカチオン-Cl（電気的に中性な塩化カリウム共輸送体）タンパク質ファミリーは、溶質輸送 タンパク質ファミリーの一種です。このファミリーには、ヒト遺伝子産物であるSLC12A1、SLC12A1、SLC12A2、SLC12A3、SLC12A4、SLC12A5、SLC12A6、SLC12A7、SLC12A8、SLC12A9が含まれます。
K-Cl共輸送体（KCC）は、多くの動物細胞の細胞膜を介したK + イオンとCl − イオンの共存輸送を媒介する。この輸送は、赤血球における細胞腫脹に対する体積減少の制御に関与しており、腎上皮を介したCl −のベクトル輸送にも関与することが示唆されている。この輸送過程は、K +とCl −の電気的に中性な一対一の移動を伴い、既知のすべての哺乳類細胞において、正味の移動は外向きである。[1]
ニューロンの KCC サブタイプ KCC2 は細胞容積に依存しておらず、細胞内の Cl −濃度を低く維持するという独自の役割を果たします。この Cl − 濃度は、 γ-アミノ酪酸(GABA) やグリシンなどの特定の神経伝達物質によって媒介される Cl −依存性の速いシナプス抑制が機能するためにニューロンで必要です。
K-Cl 共輸送体の3 つのアイソフォームが記載されており、それぞれ1085、1116、1150 個のアミノ酸を含むKCC1 (SLC12A4)、KCC2 (SLC12A5)、およびKCC3 (SLC12A6) と呼ばれています。これらは、中央の疎水性ドメインに 12 個の膜貫通(TM) 領域と、おそらく細胞質にある親水性のN末端およびC 末端を持つと予測されています。他のイオン輸送膜タンパク質と配列を比較すると、 Na -Cl および Na-K-2Cl共輸送体を含む陽イオン- 塩素共輸送体の新しいスーパーファミリーの一部であることがわかります。KCC1 および KCC3 はヒトの組織で広く発現していますが、KCC2 は脳のニューロンでのみ発現しているため、KCC2 がニューロン内の低い Cl −濃度を維持するアイソフォームであると考えられます。[2] [3] [4]モデル生物であるC.エレガンスを用いた研究では、KCC3相同遺伝子がグリア細胞内で機能して動物の行動を制御することが明らかになった。[5]
KCC1はヒト組織に広く発現しており、異種発現時には、よく研究されている赤血球K-Cl共輸送体と同様の機能特性を有し、腫脹とN-エチルマレイミドの両方による刺激も示します。また、いくつかのスプライスバリアントも同定されています。
KCC3はヒト組織に広く発現しており、KCC1と同様に腫脹とN-エチルマレイミドの両方によって刺激されます。KCC3の誘導は血管内皮増殖因子によってアップレギュレーションされ、腫瘍壊死因子によってダウンレギュレーションされます。KCC3の欠陥は、末梢神経障害を伴う脳梁無形成症と関連しています。[6]この疾患は、重度の進行性感覚運動神経障害、精神遅滞、形態異常、および脳梁の完全または部分的な無形成症を特徴とします。
参考文献
- ^ Gillen CM, Brill S, Payne JA, Forbush B (1996年7月). 「ウサギ、ラット、ヒト由来のK-Cl共輸送体の分子クローニングと機能発現。陽イオン-塩素共輸送体ファミリーの新規メンバー」. J. Biol. Chem . 271 (27): 16237–44 . doi : 10.1074/jbc.271.27.16237 . PMID 8663127.
- ^ Payne JA, Stevenson TJ, Donaldson LF (1996年7月). 「ラット脳における推定K-Cl共輸送体の分子特性解析．神経細胞特異的アイソフォーム」. J. Biol. Chem . 271 (27): 16245–52 . doi : 10.1074/jbc.271.27.16245 . PMID 8663311.
- ^ Rivera C、Voipio J、Payne JA、Rusuvuori E、Lahtinen H、Lamsa K、Pirvola U、Saarma M、Kaila K (1999 年 1 月)。 「K + /Cl -共輸送体 KCC2 は、ニューロンの成熟中に GABA を過分極化させます。」自然。397 (6716): 251– 5。書誌コード:1999Natur.397..251R。土井：10.1038/16697。PMID 9930699。S2CID 7687596 。
- ^ Race JE, Makhlouf FN, Logue PJ, Wilson FH, Dunham PB, Holtzman EJ (1999年12月). 「新規K-Cl共輸送体KCC3の分子クローニングと機能解析」Am. J. Physiol . 277 (6 Pt 1): C1210–9. doi : 10.1152/ajpcell.1999.277.6.C1210 . PMID 10600773.
- ^ Singhvi, Aakanksha; Liu, Bingqian; Friedman, Christine J.; Fong, Jennifer; Lu, Yun; Huang, Xin-Yun; Shaham, Shai (2016年5月). 「グリア細胞のK/Clトランスポーターは、rGCの塩化物阻害によって神経細胞の受容終末形状を制御する」. Cell . 165 (4): 936– 948. doi :10.1016/j.cell.2016.03.026. PMC 4860081. PMID 27062922 .
- ^ Howard HC, Mount DB, Rochefort D, Byun N, Dupre N, Lu J, Fan X, Song L, Riviere JB, Prevost C, Horst J, Simonati A, Lemcke B, Welch R, England R, Zhan FQ, Mercado A, Siesser WB, George AL, McDonald MP, Bouchard JP, Mathieu J, Delpire E, Rouleau GA (2002年11月). 「K-Cl共輸送体KCC3は脳梁無形成症を伴う重篤な末梢神経障害において変異している」Nat. Genet . 32 (3): 384–92 . doi :10.1038/ng1002. PMID 12368912. S2CID 23820724.
