|
 |
COQ7; COQ7, S. CEREVISIAE, HOMOLOG OF
[別名]
CLK1, C. ELEGANS, HOMOLOG OF
キーワード
寿命遺伝子、コエンザイムＱ、ミトコンドリア、電子伝達系、生体リズム
歴史とあらまし
1995年、線虫C.elegansにおいて長寿の形質を持つ変異体が単離された(1)。この変異体は長寿であるだけでなく発生や生体リズムがゆっくりであることから、biological clocks abnormalと命名され、原因遺伝子clk-1が同定された(2)。ヒトclk-1は6つのエクソンからなり16番染色体上（16p13.11-p12.3）に位置している。
分子構造
ヒトのCLK-1は217個のアミノ酸からなる分子量約24kDaのタンパク質で(3)、１分子あたり2個のFe原子を配位し(4)、アミノ末端にあるミトコンドリアターゲティングシグナルによりミトコンドリアに移行し、ミトコンドリア内膜に局在する(5)。アミノ酸配列は、酵母から哺乳動物まで進化的によく保存されている(3)。
機能
ミトコンドリア呼吸鎖の電子伝達体である、ユビキノン（コエンザイムＱ/CoQ）の合成酵素の一つで、中間産物であるデメトキシユビキノン（DMQ）の水酸化酵素として働く(下図;文献(6)より引用)。CLK-1が欠損するとCoQが合成されない(7)ためミトコンドリア膜電位およびＡＴＰ産生量が減少し、ミトコンドリアの機能が低下する(8)。
老化・老年病における意義
CLK-1タンパクはエネルギー代謝に関わるCoQの合成酵素である事とCLK-1が変異した線虫は様々な生体リズムが遅くなるとともに長寿にもなる事から、老化の代謝仮説を検証する上で重要なkey
moleculeであると考えられる。
さらにCoQが、老化の原因として注目される活性酸素の最大の発生源であることからも、CLK-1が寿命の決定に深く関わっていることが強く示唆される。
ヒトあるいはマウスCLK-1遺伝子をclk-1変異線虫に遺伝子導入すると、生体リズムや寿命が野生型と同レベルに戻ることから、CLK-1が哺乳動物においても寿命の調節に関与している可能性が示唆されている(9)。東京都老人総合研究所において、clk-1欠損マウスの作成が成功した事によりCLK-1の寿命への関与を哺乳動物においても解析することが可能となった(7)。
Database
Human CLK-1 [http://www.ihop-net.org/UniPub/iHOP/gs/95354.html]
参考文献
1. Hekimi, S., Boutis, P., and Lakowski, B. (1995) Genetics 141, 1351-1364
(PMID:8601479)
2. Ewbank, J. J., Barnes, T. M., Lakowski, B., Lussier, M., Bussey, H., and
Hekimi, S. (1997) Science 275, 980-983 (PMID:9020081)
3. Asaumi, S., Kuroyanagi, H.,
Seki, N., and Shirasawa, T. (1999) Genomics 58, 293-301 (PMID:10373327)
4. Rea, S. (2001)
FEBS Lett 509, 389-394 (PMID:11749961)
5. Stenmark, P., Grunler, J., Mattsson, J.,
Sindelar, P. J., Nordlund, P., and Berthold, D. A. (2001) J Biol Chem 276,
33297-33300 (PMID:11435415)
6. Nakai, D., Shimizu, T., Nojiri, H., Uchiyama, S., Koike,
H., Takahashi, M., Hirokawa, K., and Shirasawa, T. (2004) Aging Cell 3,
273-281 (PMID:15379851)
7. Nakai, D., Yuasa, S., Takahashi, M., Shimizu, T., Asaumi, S.,
Isono, K., Takao, T., Suzuki, Y., Kuroyanagi, H., Hirokawa, K., Koseki, H.,
and Shirasawa, T. (2001) Biochem Biophys Res Commun 289, 463-471 (PMID:11716496)
8.
Takahashi, M., Shimizu, T., Moriizumi, E., and Shirasawa, T. (2008) Mech
Ageing Dev 129, 291-298 (PMID:18343482)
9. Takahashi, M., Asaumi, S., Honda, S., Suzuki,
Y., Nakai, D., Kuroyanagi, H., Shimizu, T., Honda, Y., and Shirasawa, T.
(2001) Biochem Biophys Res Commun 286, 534-540 (PMID:11511092)
作成者
高橋 真由美 20111130
Update 20120224