ERN1とは - わかりやすく解説 Weblio辞書 (original) (raw)

ERN1
PDBに登録されている構造PDBオルソログ検索: RCSB PDBe PDBj PDBのIDコード一覧2HZ6, 3P23, 4U6R, 4Z7G, 4Z7H, 4YZC, 4YZ9, 4YZD, 5HGI
識別子
記号 ERN1, IRE1, IRE1P, IRE1a, hIRE1p, endoplasmic reticulum to nucleus signaling 1
外部ID OMIM: 604033 MGI: 1930134 HomoloGene: 55580 GeneCards: ERN1
遺伝子の位置 (ヒト)染色体17番染色体 (ヒト)[1]バンドデータ無し開始点64,039,080 bp[1]終点64,130,819 bp[1]
遺伝子の位置 (マウス)染色体11番染色体 (マウス)[2]バンドデータ無し開始点106,285,476 bp[2]終点106,378,678 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• 金属イオン結合ヌクレオチド結合ADP bindingribonuclease activityidentical protein bindingprotein kinase activityトランスフェラーゼ活性magnesium ion binding加水分解酵素活性Hsp70タンパク質結合キナーゼ活性Hsp90タンパク質結合触媒活性エンドヌクレアーゼ活性ATP binding酵素結合血漿タンパク結合endoribonuclease activityprotein serine/threonine kinase activityplatelet-derived growth factor receptor bindingprotein homodimerization activityunfolded protein binding細胞の構成要素• AIP1-IRE1 complex細胞質integral component of membraneミトコンドリアIRE1-TRAF2-ASK1 complexIRE1-RACK1-PP2A complex核内膜Ire1 complexintegral component of endoplasmic reticulum membrane小胞体endoplasmic reticulum membrane生物学的プロセス• positive regulation of endoplasmic reticulum unfolded protein responsemRNA異化プロセスtranscription, DNA-templatedinsulin metabolic processpeptidyl-serine autophosphorylationcellular response to vascular endothelial growth factor stimulus自己リン酸化代謝アポトーシスmRNA splicing, via endonucleolytic cleavage and ligationintrinsic apoptotic signaling pathway in response to endoplasmic reticulum stresscellular response to glucose stimuluspeptidyl-serine trans-autophosphorylationタンパク質リン酸化response to unfolded proteinmRNA processingresponse to endoplasmic reticulum stressregulation of transcription, DNA-templatedendothelial cell proliferationregulation of macroautophagyリン酸化小胞体ストレスpositive regulation of vascular associated smooth muscle cell proliferationRNA phosphodiester bond hydrolysis, endonucleolyticpositive regulation of RNA splicingIRE1-mediated unfolded protein responsemRNA cleavage involved in mRNA processingmRNA cleavageUnfolded Protein Response出典:Amigo / QuickGO
オルソログ
ヒト マウス
Entrez 2081 78943
Ensembl ENSG00000178607 ENSMUSG00000020715
UniProt O75460 Q9EQY0
RefSeq(mRNA) NM_152461NM_001433 NM_023913
RefSeq(タンパク質) NP_001424 NP_076402
場所(UCSC) Chr 17: 64.04 – 64.13 Mb Chr 17: 106.29 – 106.38 Mb
PubMed検索 [3] [4]
ウィキデータ
閲覧/編集 ヒト閲覧/編集 マウス

ERN1(endoplasmic reticulum to nucleus signaling 1)またはIRE1α(inositol-requiring enzyme 1 alpha)は、ヒトでは_ERN1_遺伝子にコードされる酵素プロテインキナーゼリボヌクレアーゼ)である[5][6]

機能

ERN1_遺伝子にコードされるERN1タンパク質は酵母のIre1のホモログである。このタンパク質はキナーゼ活性とエンドリボヌクレアーゼ活性を有する。小胞体においてストレスシグナル(unfolded protein response)のセンサーとして機能し、XBP1_のmRNAスプライシングと活性化に関与している[6]

シグナル伝達

IRE1αは、トランス自己リン酸化を行うキナーゼドメイン、エンドヌクレアーゼドメインという2つの機能的酵素ドメインを有する。活性化に伴ってIRE1αはオリゴマー化し、非典型的なRNAスプライシング活性を示す。IRE1αは_XBP1_のmRNAからイントロンを除去し、機能的な転写因子であるXBP1sへの翻訳を可能にする[7]。XBP1sは小胞体のシャペロン小胞体関連分解(ERAD)に関する遺伝子をアップレギュレーションし、小胞体ストレスからの回復を促進する。

臨床的意義

IRE1αはunfolded protein responseの主要なセンサーであり、IRE1αの破壊は、細胞内の毒性タンパク質の蓄積が主要な発症機構の1つとなっている神経変性疾患と関連づけられている[8]。IRE1シグナルは、アルツハイマー病[9]パーキンソン病[10]筋萎縮性側索硬化症[11][12]の発症に関与していると考えられている。

相互作用

ERN1はHSP90AA1と相互作用することが示されている[13]

阻害剤

IRE1を標的とした阻害剤には、リボヌクレアーゼドメインの触媒コアを標的としたもの、キナーゼドメインのATP結合ポケットを標的したものの2種類がある。

リボヌクレアーゼドメイン阻害剤

サリチルアルデヒド類(3-methoxy-6-bromosalicylaldehyde[14]、4μ8C[15]、MKC-3946[16]、STF-083010[17])、トヨカマイシン(toyocamycin)[18]

ATP結合ポケット阻害剤

スニチニブとAPY29はATP結合ポケットを標的として阻害するが、IRE1αのリボヌクレアーゼドメインをアロステリックに活性化する。

キナーゼ活性、オリゴマー化、リボヌクレアーゼ活性を阻害する化合物(compund 3)も得られている[19]

出典

  1. ^ a b c GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000178607 - Ensembl, May 2017
  2. ^ a b c GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000020715 - Ensembl, May 2017
  3. ^ Human PubMed Reference:
  4. ^ Mouse PubMed Reference:
  5. ^ “A stress response pathway from the endoplasmic reticulum to the nucleus requires a novel bifunctional protein kinase/endoribonuclease (Ire1p) in mammalian cells”. Genes & Development 12 (12): 1812–1824. (June 1998). doi:10.1101/gad.12.12.1812. PMC 316900. PMID 9637683. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC316900/.
  6. ^ a bEntrez Gene: ERN1 endoplasmic reticulum to nucleus signalling 1”. 2024年2月12日閲覧。
  7. ^ “IRE1 couples endoplasmic reticulum load to secretory capacity by processing the XBP-1 mRNA”. Nature 415 (6867): 92–96. (January 2002). Bibcode: 2002Natur.415...92C. doi:10.1038/415092a. PMID 11780124.
  8. ^ “Cellular Proteostasis in Neurodegeneration”. Molecular Neurobiology 56 (5): 3676–3689. (May 2019). doi:10.1007/s12035-018-1334-z. PMID 30182337.
  9. ^ “IRE1 signaling exacerbates Alzheimer's disease pathogenesis”. Acta Neuropathologica 134 (3): 489–506. (September 2017). doi:10.1007/s00401-017-1694-x. PMID 28341998.
  10. ^ “IRE1 promotes neurodegeneration through autophagy-dependent neuron death in the Drosophila model of Parkinson's disease”. Cell Death & Disease 10 (11): 800. (October 2019). doi:10.1038/s41419-019-2039-6. PMC 6805898. PMID 31641108. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6805898/.
  11. ^ “Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) and Alzheimer's disease (AD) are characterised by differential activation of ER stress pathways: focus on UPR target genes”. Cell Stress & Chaperones 23 (5): 897–912. (September 2018). doi:10.1007/s12192-018-0897-y. PMC 6111088. PMID 29725981. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6111088/.
  12. ^ “Activation of the endoplasmic reticulum stress response in skeletal muscle of G93A*SOD1 amyotrophic lateral sclerosis mice”. Frontiers in Cellular Neuroscience 9: 170. (2015-05-18). doi:10.3389/fncel.2015.00170. PMC 4435075. PMID 26041991. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4435075/.
  13. ^ “Heat shock protein 90 modulates the unfolded protein response by stabilizing IRE1alpha”. Molecular and Cellular Biology 22 (24): 8506–8513. (December 2002). doi:10.1128/MCB.22.24.8506-8513.2002. PMC 139892. PMID 12446770. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC139892/.
  14. ^ “Potent and selective inhibitors of the inositol-requiring enzyme 1 endoribonuclease”. The Journal of Biological Chemistry 286 (14): 12743–12755. (April 2011). doi:10.1074/jbc.M110.199737. PMC 3069474. PMID 21303903. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3069474/.
  15. ^ “The molecular basis for selective inhibition of unconventional mRNA splicing by an IRE1-binding small molecule”. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 109 (15): E869–E878. (April 2012). doi:10.1073/pnas.1115623109. PMC 3326519. PMID 22315414. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3326519/.
  16. ^ “Blockade of XBP1 splicing by inhibition of IRE1α is a promising therapeutic option in multiple myeloma”. Blood 119 (24): 5772–5781. (June 2012). doi:10.1182/blood-2011-07-366633. PMC 3382937. PMID 22538852. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3382937/.
  17. ^ “Identification of an Ire1alpha endonuclease specific inhibitor with cytotoxic activity against human multiple myeloma”. Blood 117 (4): 1311–1314. (January 2011). doi:10.1182/blood-2010-08-303099. PMC 3056474. PMID 21081713. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3056474/.
  18. ^ “Identification of Toyocamycin, an agent cytotoxic for multiple myeloma cells, as a potent inhibitor of ER stress-induced XBP1 mRNA splicing”. Blood Cancer Journal 2 (7): e79. (July 2012). doi:10.1038/bcj.2012.26. PMC 3408640. PMID 22852048. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3408640/.
  19. ^ “Divergent allosteric control of the IRE1α endoribonuclease using kinase inhibitors”. Nature Chemical Biology 8 (12): 982–989. (December 2012). doi:10.1038/nchembio.1094. PMC 3508346. PMID 23086298. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3508346/.

関連文献