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グリア細胞株由来神経栄養因子

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』
GDNFから転送)
GDNF
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

2V5E, 3FUB, 4UX8

識別子
記号GDNF, ATF1, ATF2, HFB1-HSCR3, glial cell derived neurotrophic factor, ATF
外部IDOMIM: 600837 MGI: 107430 HomoloGene: 433 GeneCards: GDNF
遺伝子の位置 (ヒト)
5番染色体 (ヒト)
染色体5番染色体 (ヒト)[1]
5番染色体 (ヒト)
GDNF遺伝子の位置
GDNF遺伝子の位置
バンドデータ無し開始点37,812,677 bp[1]
終点37,840,041 bp[1]
遺伝子の位置 (マウス)
15番染色体 (マウス)
染色体15番染色体 (マウス)[2]
15番染色体 (マウス)
GDNF遺伝子の位置
GDNF遺伝子の位置
バンドデータ無し開始点7,840,327 bp[2]
終点7,867,056 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 protein homodimerization activity
血漿タンパク結合
growth factor activity
受容体結合
chemoattractant activity involved in axon guidance
細胞の構成要素 細胞外領域
細胞内
細胞外空間
生物学的プロセス 蠕動
ureteric bud development
regulation of dopamine uptake involved in synaptic transmission
末梢神経系発生
交感神経系発生
organ induction
adult locomotory behavior
positive regulation of mesenchymal to epithelial transition involved in metanephros morphogenesis
regulation of stem cell differentiation
regulation of morphogenesis of a branching structure
mesenchymal to epithelial transition involved in metanephros morphogenesis
negative regulation of apoptotic process
神経系発生
positive regulation of monooxygenase activity
腸管神経系発生
mRNA stabilization
branching involved in ureteric bud morphogenesis
postganglionic parasympathetic fiber development
positive regulation of dopamine secretion
neural crest cell migration
postsynaptic membrane organization
positive regulation of cell population proliferation
positive regulation of cell differentiation
positive regulation of ureteric bud formation
ureteric bud formation
遺伝子発現調節
negative regulation of extrinsic apoptotic signaling pathway in absence of ligand
metanephros development
neuron projection development
シグナル伝達
positive regulation of transcription by RNA polymerase II
MAPK cascade
軸索誘導
negative regulation of neuron apoptotic process
positive regulation of branching involved in ureteric bud morphogenesis
regulation of signaling receptor activity
dorsal spinal cord development
embryonic organ development
chemoattraction of axon
commissural neuron axon guidance
regulation of semaphorin-plexin signaling pathway
出典:Amigo / QuickGO
オルソログ
ヒトマウス
Entrez
Ensembl
UniProt
RefSeq
(mRNA)
NM_000514
NM_001190468
NM_001190469
NM_001278098
NM_199231

NM_199234

NM_010275
NM_001301332
NM_001301333
NM_001301357

RefSeq
(タンパク質)

NP_000505
NP_001177397
NP_001177398
NP_001265027
NP_954701

NP_001288261
NP_001288262
NP_001288286
NP_034405

場所
(UCSC)
Chr 5: 37.81 – 37.84 MbChr 5: 7.84 – 7.87 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

グリア細胞株由来神経栄養因子(グリアさいぼうかぶゆらいしんけいえいよういんし、: Glial cell line-derived neurotrophic factor、略称: GDNF)は、ヒトではGDNF遺伝子にコードされるタンパク質である[5]。GDNFは、多くのタイプの神経細胞の生存を促進する低分子量タンパク質である[6]。GDNFはGFRα英語版ファミリーの受容体、特にGFRα1英語版を介してシグナルを伝達する。

機能

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GDNF遺伝子は高度に保存された神経栄養因子をコードしている。組換え型GDNFは培養中のドーパミン作動性神経細胞の生存と分化を促進することが示されており、軸索切断英語版による運動神経アポトーシスを防ぐことができる。GDNF遺伝子にコードされたタンパク質は、ホモ二量体として存在する成熟した分泌型へとプロセシングされる。成熟タンパク質はRETがん原遺伝子の遺伝子産物のリガンドである。GDNFをコードする転写産物に加えて、astrocyte-derived trophic factorと呼ばれる異なるタンパク質をコードする2種類の代替的転写産物も記載されている。この遺伝子の変異はヒルシュスプルング病と関係している可能性がある[6]

GDNFの最も大きな特徴は、ドーパミン作動性神経[7]と運動神経[8]の生存をサポートする能力である。これらの神経集団はパーキンソン病筋萎縮性側索硬化症(ALS)の疾患過程で死に至る。また、GDNFは腎臓の発生と精子形成を制御しており、アルコール消費を強力に迅速に抑える効果がある[9]

GDNFは毛隆起(バルジ)の毛包幹細胞を標的とし、毛包の形成と皮膚の創傷治癒を促進する[10]

GDNFファミリーリガンド

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GDNFは1991年に発見され[11]GDNFファミリーリガンド(GFL)で最初に発見されたメンバーである。

相互作用

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GDNFは、GFRα1英語版GFRα2英語版と相互作用することが示されている[12][13]

治療薬としての可能性

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GDNFはパーキンソン病の治療薬としての研究が行われているが、初期の研究では有意な効果は示されていない[11][14][15]

ビタミンDはGDNFの発現を強力に誘導する[16]

2012年、ブリストル大学はパーキンソン病患者に対する5年間の臨床試験を開始した。41人の参加者は、薬剤が損傷細胞へ直接到達することができるよう、頭蓋内へのポートの外科的な導入が行われた[17]。GDNFとプラセボの定期的注入による二重盲検試験の結果、GDNF投与群とプラセボ投与群の間でパーキンソン病の症状に関しては有意な差がみられなかったが、損傷した脳細胞に対する効果は確認された[18]。この臨床試験はParkinson's UKの資金提供、The Cure Parkinson's Trust(CPT)の支援の下行われ、CPTの設立者Tom Isaacsも参加者の1人となった[19]

出典

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  1. ^ a b c GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000168621 - Ensembl, May 2017
  2. ^ a b c GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000022144 - Ensembl, May 2017
  3. ^ Human PubMed Reference:
  4. ^ Mouse PubMed Reference:
  5. ^ “GDNF: a glial cell line-derived neurotrophic factor for midbrain dopaminergic neurons”. Science 260 (5111): 1130–2. (May 1993). doi:10.1126/science.8493557. PMID 8493557. 
  6. ^ a b Entrez Gene: GDNF glial cell derived neurotrophic factor”. 2020年7月11日閲覧。
  7. ^ “Regulation of natural cell death in dopaminergic neurons of the substantia nigra by striatal glial cell line-derived neurotrophic factor in vivo.”. Journal of Neuroscience 23 (12): 5141-8. (Jun 2003). doi:10.1523/JNEUROSCI.23-12-05141.2003. PMID 12832538. 
  8. ^ Houenou, L. J.; Oppenheim, R. W.; Li, L.; Lo, A. C.; Prevette, D. (1996-11). “Regulation of spinal motoneuron survival by GDNF during development and following injury”. Cell and Tissue Research 286 (2): 219–223. doi:10.1007/s004410050690. ISSN 0302-766X. PMID 8854890. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8854890. 
  9. ^ “GDNF is a fast-acting potent inhibitor of alcohol consumption and relapse”. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 105 (23): 8114–9. (Jun 2008). doi:10.1073/pnas.0711755105. PMC 2423415. PMID 18541917. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2423415/. 
  10. ^ “GDNF Promotes Hair Formation and Cutaneous Wound Healing by Targeting Bulge Stem Cells”. NPJ Regenerative Medicine 5 (13). (Jun 2020). doi:10.1038/s41536-020-0098-z. PMC 7293257. PMID 32566252. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7293257/. 
  11. ^ a b “Biotechnology: Crossing the barrier”. Nature 466 (7309): 916–8. (Aug 2010). doi:10.1038/466916a. PMID 20725015. 
  12. ^ “GFRalpha-2 and GFRalpha-3 are two new receptors for ligands of the GDNF family”. The Journal of Biological Chemistry 272 (52): 33111–7. (Dec 1997). doi:10.1074/jbc.272.52.33111. PMID 9407096. 
  13. ^ “Binding of GDNF and neurturin to human GDNF family receptor alpha 1 and 2. Influence of cRET and cooperative interactions”. The Journal of Biological Chemistry 275 (36): 27505–12. (Sep 2000). doi:10.1074/jbc.M000306200. PMID 10829012. 
  14. ^ Intermittent Bilateral Intraputamenal Treatment with GDNF”. The Michael J. Fox Foundation for Parkinson's Research | Parkinson's Disease. 2020年7月12日閲覧。
  15. ^ Brian Vastag. “Biotechnology: Crossing the barrier”. Nature. Springer Nature. 2019年3月27日閲覧。
  16. ^ Eserian JK (July 2013). “Vitamin D as an effective treatment approach for drug abuse and addiction”. Journal of Medical Hypotheses and Ideas 7 (2): 35–39. doi:10.1016/j.jmhi.2013.02.001. "Vitamin D is a potent inducer of endogenous GDNF. The most prominent feature of GDNF is its ability to support the survival of dopaminergic neurons." 
  17. ^ The radical drug trial hoping for a miracle Parkinson's cure”. BBC News. 10 March 2019閲覧。
  18. ^ GDNF clinical trial offers hope of restoring brain cells damaged in Parkinson’s”. Parkinsons UK (27 February 2019). 10 March 2019閲覧。
  19. ^ Pioneering trial offers hope for restoring brain cells damaged in Parkinson's”. University of Bristol (2019年2月19日). 2020年7月12日閲覧。

関連文献

[編集]

外部リンク

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