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MAP1B; MICROTUBULE-ASSOCIATED PROTEIN 1B
[別名]
FUTSCH
キーワード
微小管関連蛋白、神経原線維変化、胎児性蛋白
歴史とあらまし
MAP1Bは細胞骨格の構成成分であり(Ref.1)、MAP1.2、MAP1x、MAP5とも呼ばれていた。MAP1B遺伝子は7つのexonからなり、 exon 1-7からなるtranscriptと、exon 3A-7とexon 3U-7という２種類のalternative transcriptが存在する(Ref.2)。 MAP1B遺伝子は、ヒトでは第15染色体上に位置している。
分子構造
2468個のアミノ酸からなる分子量22万以上の蛋白で、翻訳後, heavy chain (HC)とlight chain(LC1) にプロセシングされる。Heavy chain(HC)には、splicingの違いによって、２種類のisoform (N-末端から始まるformと、N-末端の126アミノ酸残基が欠けたisoformΔ126)が存在する(Ref.2)が、どちらのformにもKKEE (I/V)繰り返し配列が存在し、微小管結合部位の一つを形成している(Ref.3)。Light chain (LC1) にも微小管結合部位が存在する(Ref.4)。LC1は、HCのLC1結合領域を介してHCと結合している。
機能
MAP1Bはtubulinの重合・脱重合を介した微小管の形成と維持に関与し、ニューロンの形態形成や機能を制御している。Tubulinとの結合部位はheavy chainのKKEE (I/V)繰り返し配列領域とLC1の2箇所に存在するが、heavy chainのN-末端1-126も弱くtubulinと結合する(Ref.5)。MAP1Bの微小管への機能は、リン酸化やacidc phospholipidsの結合により制御されている。MAP1B欠損マウスでは、中枢神経系や末梢神経系の発育障害が認められる(Ref.6)。
老化・老年病における意義
Aß oligomer処理された大脳ニューロンのトランスクリプトーム解析によって、Aß oligomerによって発現誘導される遺伝子としてMAP1Bが同定された (Ref. 7)。MAP1Bは胎児および新生児脳に多く発現するが、分化に伴いその発現は減少し、成人脳では、plasticityの高い部位以外、殆ど発現していない (Ref. 8)。しかし、アルツハイマー病脳では、MAP1Bは神経原線維変化や老人班のdystrophic neuriteに存在し、PHF (paired helical filaments)の構成成分となっている（Ref. 9-10）。アルツハイマー病脳におけるMAP1Bの再発現は、ニューロンの変性を引き起こすのか、それとも、変性後の代償作用なのか、これまで不明であったが、遺伝子導入実験によってMAP1Bの過剰発現がニューロン変性を引き起こすことを明らかにした(Ref. 7)。さらに、ニューロン変性を引き起こすのは、N-末端を欠いたisoformではなく、N-末端を含むfull length formであることも明らかにした。MAP1BにおけるN末端の有無がどのような機序でニューロンの変性を制御しているかについては、(1)、N-末端1-126にdeath activated protein kinase-1 (DAPK-1)のkinase domainが結合することによって、オートファジーがおこる可能性 (Ref. 11)や、(2) N-末端1-126に第３のtubulin結合部位があり、そこで結合がおこると、微小管の走行異常が生じ、ニューロン変性を引き起こす可能性 (Ref. 5）がある。
Database
参考文献
1) Bloom GS, Schoenfeld TA, Vallee RB. Widespread distribution of the major
polypeptide component of MAP 1 (microtubule-associated protein 1) in the
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system. J Cell Biol. 1984,98(1):320-30.
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2)
Kutschera W, Zauner W, Wiche G, Propst F. The mouse and rat MAP1B genes:
genomic organization and alternative transcription. Genomics.
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3) Noble M, Lewis SA, Cowan NJ. The
microtubule binding domain of
microtubule-associated protein MAP1B
contains a repeated sequence motif unrelated
to that of MAP2 and tau. J
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PMID: 2480963
4) Zauner W, Kratz J,
Staunton J, Feick P, Wiche G. Identification of two
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Kropf N, Bittner RE, Lassmann H, Wiche G, Propst F. MAP1B is required for
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PMID:
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7) Uchida Y. Overexpression of full-length but not N-terminal
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DAPK-1 binding to a linear peptide motif in MAP1B stimulates
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PMID: 18195017.
作成者
内田洋子、五味不二也 20120118
Update 20120227