ERN1
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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IDOMIM: 604033 MGI: 1930134 HomoloGene: 55580 GeneCards: ERN1
遺伝子の位置 (ヒト)
17番染色体 (ヒト)
染色体17番染色体 (ヒト)[1]
17番染色体 (ヒト)
ERN1遺伝子の位置
ERN1遺伝子の位置
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)
11番染色体 (マウス)
染色体11番染色体 (マウス)[2]
11番染色体 (マウス)
ERN1遺伝子の位置
ERN1遺伝子の位置
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 binding
• ribonuclease activity
• identical protein binding
• protein 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 activity
• protein serine/threonine kinase activity
• platelet-derived growth factor receptor binding
• protein homodimerization activity
• unfolded 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 complex
• IRE1-RACK1-PP2A complex
• 核内膜
• Ire1 complex
• 膜
• integral 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 response
• mRNA異化プロセス
• transcription, DNA-templated
• insulin metabolic process
• peptidyl-serine autophosphorylation
• cellular 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 ligation
• intrinsic apoptotic signaling pathway in response to endoplasmic reticulum stress
• cellular response to glucose stimulus
• peptidyl-serine trans-autophosphorylation
• タンパク質リン酸化
• response to unfolded protein
• mRNA processing
• response to endoplasmic reticulum stress
• regulation of transcription, DNA-templated
• endothelial cell proliferation
• regulation of macroautophagy
• リン酸化
• 小胞体ストレス
• positive regulation of vascular associated smooth muscle cell proliferation
• RNA phosphodiester bond hydrolysis, endonucleolytic
• positive regulation of RNA splicing
• IRE1-mediated unfolded protein response
• mRNA cleavage involved in mRNA processing
• mRNA cleavage
• Unfolded Protein Response
出典:Amigo / QuickGO
オルソログ
種ヒトマウス
Entrez
Ensembl
UniProt
RefSeq
(mRNA)

NM_152461
NM_001433

NM_023913

RefSeq
(タンパク質)

NP_001424

NP_076402

場所
(UCSC)
Chr 17: 64.04 – 64.13 MbChr 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の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や小胞体関連分解(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. 1 2 3 GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000178607 - Ensembl, May 2017
  2. 1 2 3 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.
  6. 1 2 “Entrez 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.
  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.
  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.
  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.
  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.
  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.
  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.
  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.
  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.
  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.

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