プレクチン

プレクチン（英: plectin）は、ほぼすべての哺乳類の細胞に見つかる巨大なタンパク質で、細胞骨格の3つの主要な構成要素であるアクチンマイクロフィラメント、微小管、中間径フィラメントの間の連結部として機能する^[5]。加えてプレクチンは、異なる細胞を構造的に連結している細胞膜のジャンクションと細胞骨格とを結合する。これらの異なるネットワークを結び付けることによって、プレクチンは組織の機械的完全性や粘弾性の維持に重要な役割を果たす^[6]。

PLEC
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 1MB8, 2ODU, 2ODV, 3F7P, 3PDY, 3PE0, 4GDO, 4Q58, 4Q59, 2N03, 5J1H, 5J1G, 5J1I
識別子
記号	PLEC, EBS1, EBSMD, EBSND, EBSO, EBSOG, EBSPA, HD1, LGMD2Q, PCN, PLEC1, PLEC1b, PLTN, plectin, LGMDR17, EBS5D, EBS5C, EBS5B, EBS5A
外部ID	OMIM: 601282 MGI: 1277961 HomoloGene: 384 GeneCards: PLEC
遺伝子の位置 (ヒト) 染色体 (8番染色体 (ヒト))^[1] バンド データ無し 開始点 143,915,153 bp^[1] 終点 143,976,734 bp^[1]
遺伝子の位置 (マウス) 染色体 15番染色体 (マウス)^[2] バンド データ無し 開始点 76,055,174 bp^[2] 終点 76,116,774 bp^[2]
遺伝子オントロジー 分子機能 • 血漿タンパク結合 • ankyrin binding • actin binding • structural constituent of muscle • RNA結合 • cytoskeletal protein binding • cadherin binding • 構造分子活性 • structural constituent of cytoskeleton 細胞の構成要素 • 焦点接着 • 細胞膜 • 半接着斑 • 細胞結合 • 刷子縁 • 筋形質 • contractile fiber • 筋鞘 • コスタメア • intermediate filament cytoskeleton • エキソソーム • 細胞骨格 • 細胞外マトリックス • 細胞質 • 細胞質基質 • 中間径フィラメント • 膜 • perinuclear region of cytoplasm 生物学的プロセス • hemidesmosome assembly • cytoskeleton organization • 傷の治癒 • intermediate filament cytoskeleton organization 出典:Amigo / QuickGO
オルソログ
種	ヒト	マウス
Entrez	5339	18810
Ensembl	ENSG00000178209	ENSMUSG00000022565
UniProt	Q15149,E9PMV1	Q9QXS1
RefSeq (mRNA)	NM_000445 NM_201378 NM_201379 NM_201380 NM_201381 NM_201382 NM_201383 NM_201384	NM_001163540 NM_001163542 NM_001163549 NM_001164203 NM_011117 NM_201385 NM_201386 NM_201387 NM_201388 NM_201389 NM_201390 NM_201391 NM_201392 NM_201393 NM_201394
RefSeq (タンパク質)	NP_000436 NP_958780 NP_958781 NP_958782 NP_958783 NP_958784 NP_958785 NP_958786	NP_001157012 NP_001157014 NP_001157021 NP_001157675 NP_035247 NP_958787 NP_958788 NP_958789 NP_958790 NP_958791 NP_958792 NP_958793 NP_958794 NP_958795 NP_958796
場所 (UCSC)	Chr 8: 143.92 – 143.98 Mb	Chr 8: 76.06 – 76.12 Mb
PubMed検索	^[3]	^[4]
ウィキデータ
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構造

プレクチンはいくつかの選択的スプライシングを受けたアイソフォームで細胞内に存在し、そのすべてが約500kDaで4000以上のアミノ酸からなる^[7]。プレクチンは中央部のαヘリックスからなるコイルドコイルの両端にそれぞれ巨大な球状ドメインが連結された構造をしており、二量体を形成していると考えられている。これらの球状ドメインはプレクチンとさまざまな細胞骨格の標的との連結を担う。C末端側のドメインは6つの相同なリピート領域からなる。このドメインの5番目と6番目のサブドメインが、サイトケラチンやビメンチンといった中間径フィラメントを結合することが知られている。反対側のN末端ドメインには、アクチンへの結合を担う領域が存在する^[8]。2004年には、このアクチン結合ドメインの正確な結晶構造がマウスで決定され、2つの(カルポニン)（英語版）相同ドメインから構成されることが示された^[9]。プレクチンはほぼすべての哺乳類の組織で発現している。心筋と骨格筋では、プレクチンはZ膜（Z線）として知られる部分に局在している^[10]。プレクチンは、ビンキュリン、デスミン^[11]、アクチン^[6][12]、(フォドリン)（英語版）^[6][12]、微小管結合タンパク質^[6][12]、核ラミンB^[6][12]、スペクトリンαI^[13][14]、ビメンチン^[13][14][15]、インテグリンβ4^[6][12]などと結合する。

機能

プレクチンのノックアウトマウスを用いた研究によって、プレクチンの機能にが明らかにされた。マウスは出生後2–3日で死亡し、角化細胞の変性を含む皮膚の顕著な異常がみられた。また、骨格筋と心筋も大きな影響を受けていた。心筋の介在板は崩壊し(サルコメア)（英語版）は不定形となり、異常な孤立した筋原線維の束やZ膜構成要素の細胞内蓄積も観察された。筋細胞でのビンキュリンの発現は大きくダウンレギュレーションされていた^[16]。金コロイドによる免疫電子顕微鏡像、イムノブロッティング、(免疫蛍光染色)（英語版）実験によって、プレクチンは細胞骨格の3つの主要構成要素の全てと結合していることが判明した。筋肉ではプレクチンはZ膜の周縁部に結合し^[11]、中間径フィラメントタンパク質デスミンとともに、隣接するZ膜との横方向の連結を形成している可能性がある。このプレクチンとデスミンとの相互作用は、Z膜周辺とサルコメアの残りの部分の双方において、筋原線維とミトコンドリアとの密接な結合も促進しているようである^[17]。またプレクチンは、デスモソームやヘミデスモソームといった、細胞間の中間径フィラメントネットワークを連結している細胞間ジャンクションと細胞骨格との連結にも機能している。プレクチンはデスモソームに局在することが示されており、in vitroでの研究では、デスモソームタンパク質デスモプラキンと中間径フィラメントとの間のブリッジを形成することが示されている^[18]。ヘミデスモソームでは、プレクチンはhemidesmosome plaqueのインテグリンβ4サブユニットと相互作用し、中間径フィラメントのサイトケラチンをジャンクションへ連結させるクランプのように機能する^[19]。

臨床的意義

プレクチンをコードする遺伝子PLECの変異は、筋ジストロフィー合併型単純型(表皮水疱症)（英語版）（epidermolysis bullosa simplex with muscular dystrophy）と関連している。近年、PLECのミスセンス変異が一部の人々の心房細動の原因となることが提唱されている^[20]。筋ジストロフィー合併型単純型表紙水疱症を伴う孤立性左室心筋緻密化障害（isolated left ventricular non-compaction accompanying epidermolysis bullosa simplex with muscular dystrophy）についても指摘がなされている^[21]。またプレクチンは、すい臓がんのバイオマーカーとなることが提唱されている^[22][23]。プレクチンは通常は細胞質に存在するタンパク質であるが、膵管腺癌（pancreatic ductal adenocarcinoma）では細胞膜に発現しており、そのためがん細胞の標的化に利用できる可能性がある^[22]。

出典

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関連文献

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外部リンク

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