COX-1とは何？ わかりやすく解説 Weblio辞書 (original) (raw)

PTGS1
識別子
記号 PTGS1, COX1, COX3, PCOX1, PES-1, PGG/HS, PGHS-1, PGHS1, PHS1, PTGHS, prostaglandin-endoperoxide synthase 1
外部ID OMIM: 176805 MGI: 97797 HomoloGene: 743 GeneCards: PTGS1
EC番号 1.14.99.1
遺伝子の位置 (ヒト)染色体9番染色体 (ヒト)[1]バンドデータ無し開始点122,370,530 bp[1]終点122,395,703 bp[1]
遺伝子の位置 (マウス)染色体2番染色体 (マウス)[2]バンドデータ無し開始点36,120,438 bp[2]終点36,142,284 bp[2]
RNA発現パターンさらなる参照発現データ
遺伝子オントロジー分子機能• 酸化還元酵素活性• prostaglandin-endoperoxide synthase activity• dioxygenase activity• ヘム結合• 金属イオン結合• peroxidase activity細胞の構成要素• 細胞核• 細胞内膜で囲まれた細胞小器官• photoreceptor outer segment• オルガネラ膜• エキソソーム• 膜• 小胞体• 細胞質• ゴルジ体• endoplasmic reticulum membrane生物学的プロセス• prostaglandin biosynthetic process• fatty acid biosynthetic process• 酸化ストレスへの反応• regulation of cell population proliferation• prostaglandin metabolic process• regulation of blood pressure• cyclooxygenase pathway• 脂質代謝• 炎症反応• 生体異物の代謝プロセス• 脂肪酸代謝• cellular oxidant detoxification出典:Amigo / QuickGO
オルソログ
種 ヒト マウス
Entrez 5742 19224
Ensembl ENSG00000095303 ENSMUSG00000047250
UniProt P23219 P22437
RefSeq(mRNA) NM_000962NM_001271164NM_001271165NM_001271166NM_001271367NM_001271368NM_080591 NM_008969
RefSeq(タンパク質) NP_000953NP_001258093NP_001258094NP_001258095NP_001258296NP_001258297NP_542158 NP_032995
場所(UCSC) Chr 9: 122.37 – 122.4 Mb Chr 9: 36.12 – 36.14 Mb
PubMed検索 [3] [4]
ウィキデータ
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シクロオキシゲナーゼ1（英: cyclooxygenase-1、略称: COX-1）またはプロスタグランジンエンドペルオキシドシンターゼ1（英: prostaglandin-endoperoxide synthase 1、略称: PTGS1）は、ヒトでは_PTGS1_遺伝子によってコードされている酵素である[5][6]。

歴史

シクロオキシゲナーゼ（COX）は、アラキドン酸からプロスタグランジンを生合成する経路の中心的酵素である。COX-1は40年以上前に単離され、1988年にクローニングされた[7][8]。

遺伝子とアイソザイム

COXには、構成型のCOX-1と誘導型のCOX-2という2種類のアイソザイムが存在する。それぞれ異なる遺伝子にコードされており、関連するサイトカインや成長因子によって異なる調節を受けているため、発現調節や組織分布は異なっている。COX-1は_PTGS1_遺伝子によってコードされており、内皮細胞において血管新生を調節していることが知られている[9]。イヌの中枢神経系ではCOX-3（英語版）と呼ばれるCOX-1のスプライスバリアントが同定されているが、ヒトでは同様の機構で機能的タンパク質が形成されることはない。また、COX-1由来の小さなタンパク質（PCOX-1a、PCOX-1b）も発見されている。これらの正確な役割の記載はまだなされていない[10]。

機能

プロスタグランジンエンドペルオキシドシンターゼ（PTGS）またはシクロオキシゲナーゼ（COX）は、プロスタグランジン生合成において重要な酵素であり、ホスホリパーゼA2による膜リン脂質の_sn_-2位のエステル結合の切断によって生じた遊離アラキドン酸をプロスタグランジンH2（英語版）（PGH2）へ変換する。この酵素反応は、シクロオキシゲナーゼ（ジオキシゲナーゼ（英語版））活性とヒドロペルオキシダーゼ（ペルオキシダーゼ）活性の双方を伴う。シクロオキシゲナーゼ活性によってアラキドン酸（もしくはリノレン酸、エイコサペンタエン酸などの多価不飽和脂肪酸）へ2つの酸素分子が組み込まれる。アラキドン酸の代謝では不安定な中間体ペルオキシドであるプロスタグランジンG2（英語版）（PGG2）が形成され、その後ヒドロペルオキシダーゼ活性によって対応するアルコールであるPGH2へと還元される。

COX-1はアラキドン酸を主にPGG2へ代謝するが、少量は15-ヒドロキシエイコサテトラエン酸（英語版）（15-HETE）のラセミ混合物（~22% 15(R)-HETE、~78% 15(S)-HETE）や11(R)-HETEも変換される[11]。2種類の15-HETE立体異性体は固有の生物学的活性を有するが、おそらくそれよりも重要なのは、さらに主要な抗炎症因子であるリポキシン（英語版）へと代謝されることである[12]。加えて、PGG2とPGH2は非酵素的に12-ヒドロキシヘプタデカトリエン酸（英語版）（12-HHT）の混合物（すなわち12-(S)-ヒドロキシ-5_Z_,8_E_,10_E_-ヘプタデカトリエン酸と12-(S)-ヒドロキシ-5_Z_,8_Z_,10_E_-ヘプタデカトリエン酸）とマロンジアルデヒドへ変換される[13][14][15]。またCYP2S1（英語版）によって12-HHTへ代謝される場合もある[16][17]。こうしたCOX-1による代替的代謝産物がその生理活性に寄与している可能性もある。

胃の内部を保護し、胃酸の分泌やペプシン含有量の低下に寄与している粘液層の形成をCOX-1は促進する[18][19]。通常、COX-1は胃だけではなく、炎症部位を含む体内のさまざまな部位に存在している。

臨床的意義

COX-1はアスピリンなどの非ステロイド性抗炎症薬（NSAIDs）によって阻害される。血小板におけるCOX-1の主要産物であるトロンボキサンA2（英語版）は、血小板の凝集を誘導する[20][21]。低用量アスピリンの心イベント低減の有効性はCOX-1阻害によって説明される。

出典

  1. ^ a b c GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000095303 - Ensembl, May 2017
  2. ^ a b c GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000047250 - Ensembl, May 2017
  3. ^ Human PubMed Reference:
  4. ^ Mouse PubMed Reference:
  5. ^ “Cloning of human gene encoding prostaglandin endoperoxide synthase and primary structure of the enzyme”. Biochemical and Biophysical Research Communications 165 (2): 888–94. (December 1989). doi:10.1016/S0006-291X(89)80049-X. PMID 2512924.
  6. ^ “Human platelet/erythroleukemia cell prostaglandin G/H synthase: cDNA cloning, expression, and gene chromosomal assignment”. FASEB Journal 5 (9): 2304–12. (June 1991). doi:10.1096/fasebj.5.9.1907252. PMID 1907252.
  7. ^ “Structure of COX-1 and COX-2 enzymes and their interaction with inhibitors”. Drugs of Today 35 (4–5): 237–50. (1999). doi:10.1358/dot.1999.35.4-5.552200. PMID 12973429.
  8. ^ “Roles of COX-1 and COX-2 in gastrointestinal pathophysiology”. Journal of Gastroenterology 33 (5): 618–24. (October 1998). doi:10.1007/s005350050147. PMID 9773924.
  9. ^ “Entrez Gene: PTGS1 prostaglandin-endoperoxide synthase 1 (prostaglandin G/H synthase and cyclooxygenase)”. 2025年2月20日閲覧。
  10. ^ “COX-3, a cyclooxygenase-1 variant inhibited by acetaminophen and other analgesic/antipyretic drugs: cloning, structure, and expression”. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 99 (21): 13926–31. (October 2002). doi:10.1073/pnas.162468699. PMC 129799. PMID 12242329. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC129799/.
  11. ^ “Identification and absolute configuration of dihydroxy-arachidonic acids formed by oxygenation of 5S-HETE by native and aspirin-acetylated COX-2”. Journal of Lipid Research 51 (3): 575–85. (March 2010). doi:10.1194/jlr.M001719. PMC 2817587. PMID 19752399. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2817587/.
  12. ^ “Lipoxins and aspirin-triggered 15-epi-lipoxins are the first lipid mediators of endogenous anti-inflammation and resolution”. Prostaglandins, Leukotrienes, and Essential Fatty Acids 73 (3–4): 141–62. (2005). doi:10.1016/j.plefa.2005.05.002. PMID 16005201.
  13. ^ “On the organization and mechanism of prostaglandin synthetase”. The Journal of Biological Chemistry 248 (16): 5673–8. (August 1973). doi:10.1016/S0021-9258(19)43558-8. PMID 4723909.
  14. ^ “Prostaglandin endoperoxides. Novel transformations of arachidonic acid in human platelets”. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 71 (9): 3400–4. (September 1974). Bibcode: 1974PNAS...71.3400H. doi:10.1073/pnas.71.9.3400. PMC 433780. PMID 4215079. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC433780/.
  15. ^ “Development and review of radioimmunoassay of 12-S-hydroxyheptadecatrienoic acid”. Prostaglandins & Other Lipid Mediators 56 (2–3): 53–76. (June 1998). doi:10.1016/s0090-6980(98)00043-4. PMID 9785378.
  16. ^ “Human CYP2S1 metabolizes cyclooxygenase- and lipoxygenase-derived eicosanoids”. Drug Metabolism and Disposition 39 (2): 180–90. (February 2011). doi:10.1124/dmd.110.035121. PMC 3033693. PMID 21068195. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3033693/.
  17. ^ “Cytochrome P4502S1: a novel monocyte/macrophage fatty acid epoxygenase in human atherosclerotic plaques”. Basic Research in Cardiology 108 (1): 319. (January 2013). doi:10.1007/s00395-012-0319-8. PMID 23224081.
  18. ^ “Gastric mucosal defense and cytoprotection: bench to bedside”. Gastroenterology 135 (1): 41–60. (2008). doi:10.1053/j.gastro.2008.05.030. PMID 18549814.
  19. ^ Harrison's Principles of Internal Medicine (17th ed.). New York: McGraw-Hill Medical. (2008). p. 661. ISBN 978-0-07-146633-2. https://archive.org/details/harrisonsprincip00asfa
  20. ^ Parker, Keith L.; Brunton, Laurence L.; Lazo, John S. (2005). Goodman & Gilman's The Pharmacological Basis of Therapeutics (11th ed.). New York: McGraw-Hill Medical Publishing Division. p. 1126. ISBN 0-07-142280-3
  21. ^ Weitz, Jeffrey I (2008). “Chapter 112. Antiplatelet, Anticoagulant, and Fibrinolytic Drugs”. Harrison's Principles of Internal Medicine (17th ed.). New York: McGraw-Hill Medical. ISBN 978-0-07-146633-2

関連文献

関連項目