好中球エラスターゼ

ELANE
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PDB	オルソログ検索: RCSB PDBe PDBj
PDBのIDコード一覧
	1B0F, 1H1B, 1HNE, 1PPF, 1PPG, 2RG3, 2Z7F, 3Q76, 3Q77, 4NZL, 4WVP, 5A09, 5A0A, 5A0B, 5A0C, 5ABW
識別子
記号	ELANE, ELA2, GE, HLE, HNE, NE, PMN-E, SCN1, elastase, neutrophil expressed
外部ID	OMIM: 130130 MGI: 2679229 HomoloGene: 20455 GeneCards: ELANE
遺伝子の位置 (ヒト)
染色体	19番染色体 (ヒト)[1]
終点	856,247 bp[1]
遺伝子の位置 (マウス)
染色体	10番染色体 (マウス)[2]
終点	79,724,049 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	• transcription corepressor activity; • heparin binding; • endopeptidase activity; • protease binding; • ペプチダーゼ活性; • 血漿タンパク結合; • serine-type peptidase activity; • 加水分解酵素活性; • cytokine binding; • serine-type endopeptidase activity;
細胞の構成要素	• 細胞質; • transcription repressor complex; • secretory granule; • 細胞外領域; • cell surface; • エキソソーム; • 細胞外空間; • azurophil granule lumen; • specific granule lumen; • collagen-containing extracellular matrix;
生物学的プロセス	• response to yeast; • positive regulation of MAP kinase activity; • negative regulation of chemotaxis; • cellular calcium ion homeostasis; • extracellular matrix disassembly; • acute inflammatory response to antigenic stimulus; • negative regulation of transcription by RNA polymerase II; • defense response to fungus; • タンパク質分解; • リポ多糖への反応; • positive regulation of immune response; • タンパク質異化プロセス; • defense response to bacterium; • 食作用; • neutrophil-mediated killing of fungus; • negative regulation of inflammatory response; • response to UV; • leukocyte migration; • positive regulation of smooth muscle cell proliferation; • leukocyte migration involved in inflammatory response; • positive regulation of leukocyte tethering or rolling; • antimicrobial humoral response; • 好中球脱顆粒;
	出典:Amigo / QuickGO
オルソログ
	1991
	50701
	ENSG00000277571; ENSG00000197561
	ENSMUSG00000020125
	P08246
	Q3UP87
	NM_001972
	NM_015779
	NP_001963
	NP_056594
	ウィキデータ
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好中球エラスターゼ（こうちゅうきゅうエラスターゼ、英: neutrophil elastase、EC 3.4.21.37）または顆粒球エラスターゼ（かりゅうきゅうエラスターゼ、英: granulocyte elastase）は、キモトリプシンと同じファミリーに属するセリンプロテアーゼであり、幅広い基質特異性を有する。好中球エラスターゼは218アミノ酸からなり、2つのアスパラギン結合型糖鎖を持ち、好中球の細胞質のアズール顆粒に存在する。炎症時には好中球から分泌され、細菌や宿主組織を破壊する[5]。DNAへの高い親和性によって好中球細胞外トラップ（NET）にも局在するが、こうした特性はセリンプロテアーゼの中では独特である[6]。

他のセリンプロテアーゼと同様、ヒスチジン、アスパラギン酸、セリンの触媒三残基によって構成される電荷リレー系を持つ。これらの残基はポリペプチドの一次構造上は散らばって位置しているが、フォールディングした三次構造上では集まって位置している。好中球エラスターゼは、グランザイムやカテプシンGなど、他の細胞傷害性免疫関連セリンプロテアーゼと密接に関係しており、消化を担う膵エラスターゼCELA1とはより離れた関係にある[6]。

機能

エラスターゼはセリンプロテアーゼのサブファミリーの1つであり、エラスチンに加えて多くのタンパク質を加水分解する。好中球エラスターゼは、好中球に存在するアズール顆粒と呼ばれる特殊なリソソーム内のタンパク質を加水分解し、さらに活性化された好中球から放出された後は細胞外マトリックスのタンパク質も分解する。好中球エラスターゼは細胞外マトリックスのIV型コラーゲンやエラスチンを分解することで、変性疾患や炎症性疾患に関与している可能性がある。このタンパク質は大腸菌の外膜タンパク質OmpAや、赤痢菌、サルモネラ、エルシニアなどの細菌の病原性因子を分解する[7]。好中球エラスターゼをコードするELANE遺伝子の変異は周期性好中球減少症（CyN）や重症先天性好中球減少症（SCN）と関係している。この遺伝子には少なくとも95種類の疾患原因変異が発見されている[8]。この遺伝子は、セリンプロテアーゼファミリーのメンバーであるアズロシジン1やプロテイナーゼ3の遺伝子（AZU1、PRTN3）とともに、19番染色体の短腕末端（19pter）に遺伝子クラスターとして存在している。これら3つの遺伝子は協調的に発現し、タンパク質産物は好中球の分化時に共にアズール顆粒へと詰め込まれる[9]。

臨床的意義

好中球エラスターゼは重要なプロテアーゼの1つであり、異常に発現した場合には肺気腫または気腫性変化が引き起こされる場合がある。この変化は肺構造の破壊と気腔の増加を伴う。ELANE遺伝子の変異は好中球の成熟の欠陥を引き起こし、CyNやSCNの原因となる[10]。一方で、ELANE遺伝子全体の欠失は好中球減少症の原因とはならないことが確認されている[11]。

阻害因子

好中球エラスターゼによる組織損傷を抑えるために、いくつかの阻害因子が存在している。こうしたグループの1つはセルピンと呼ばれるもので[12]、好中球エラスターゼはこのファミリーに属するα₂-アンチプラスミンと相互作用することが示されている[13][14]。

出典

GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000277571、ENSG00000197561 - Ensembl, May 2017
GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000020125 - Ensembl, May 2017
Human PubMed Reference:
Mouse PubMed Reference:
“Degradation of outer membrane protein A in Escherichia coli killing by neutrophil elastase”. Science 289 (5482): 1185–8. (August 2000). Bibcode: 2000Sci...289.1185B. doi:10.1126/science.289.5482.1185. PMID 10947984.
“Leukocyte protease binding to nucleic acids promotes nuclear localization and cleavage of nucleic acid binding proteins”. J. Immunol. 192 (11): 5390–7. (June 2014). doi:10.4049/jimmunol.1303296. PMC 4041364. PMID 24771851.
“Neutrophil elastase targets virulence factors of enterobacteria”. Nature 417 (6884): 91–4. (May 2002). Bibcode: 2002Natur.417...91W. doi:10.1038/417091a. PMID 12018205.
“Refinement of evolutionary medicine predictions based on clinical evidence for the manifestations of Mendelian diseases”. Scientific Reports 9 (1): 18577. (December 2019). Bibcode: 2019NatSR...918577S. doi:10.1038/s41598-019-54976-4. PMC 6901466. PMID 31819097.
“Entrez Gene: ELA2 elastase 2, neutrophil”. 2023年11月19日閲覧。
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“ELANE whole gene deletion mutation”. Blood Advances 3 (16): 2470–2473. (August 2019). doi:10.1182/bloodadvances.2019000498. PMC 6712528. PMID 31427279.
“Neutrophil elastase, proteinase 3, and cathepsin G as therapeutic targets in human diseases”. Pharmacol. Rev. 4 (62): 726–59. (December 2010). doi:10.1124/pr.110.002733. PMC 2993259. PMID 21079042.
“Proteolytic cleavage and inactivation of alpha 2-plasmin inhibitor and C1 inactivator by human polymorphonuclear leukocyte elastase”. J. Biol. Chem. 257 (16): 9849–54. (August 1982). doi:10.1016/S0021-9258(18)34149-8. PMID 6980881.
“The reactive site of human alpha 2-antiplasmin”. J. Biol. Chem. 262 (13): 6055–9. (May 1987). doi:10.1016/S0021-9258(18)45536-6. PMID 2437112.

外部リンク

GeneReviews/NCBI/NIH/UW entry on ELANE-Related Neutropenias
Neutrophil Elastase - MeSH・アメリカ国立医学図書館・生命科学用語シソーラス（英語）
Overview of all the structural information available in the PDB for UniProt: P08246 (Neutrophil elastase) at the PDBe-KB.

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[refGRCh38Ensembl-1] GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000277571、ENSG00000197561 - Ensembl, May 2017

[refGRCm38Ensembl-2] GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000020125 - Ensembl, May 2017

[3] Human PubMed Reference:

[4] Mouse PubMed Reference:

[pmid10947984-5] “Degradation of outer membrane protein A in Escherichia coli killing by neutrophil elastase”. Science 289 (5482): 1185–8. (August 2000). Bibcode: 2000Sci...289.1185B. doi:10.1126/science.289.5482.1185. PMID 10947984.

[Thomas-6] “Leukocyte protease binding to nucleic acids promotes nuclear localization and cleavage of nucleic acid binding proteins”. J. Immunol. 192 (11): 5390–7. (June 2014). doi:10.4049/jimmunol.1303296. PMC 4041364. PMID 24771851.

[pmid12018205-7] “Neutrophil elastase targets virulence factors of enterobacteria”. Nature 417 (6884): 91–4. (May 2002). Bibcode: 2002Natur.417...91W. doi:10.1038/417091a. PMID 12018205.

[Šimčíková_2019_-_supplementary_table_S7-8] “Refinement of evolutionary medicine predictions based on clinical evidence for the manifestations of Mendelian diseases”. Scientific Reports 9 (1): 18577. (December 2019). Bibcode: 2019NatSR...918577S. doi:10.1038/s41598-019-54976-4. PMC 6901466. PMID 31819097.

[:0-9] “Entrez Gene: ELA2 elastase 2, neutrophil”. 2023年11月19日閲覧。

[pmid19118300-10] “The many causes of severe congenital neutropenia”. N. Engl. J. Med. 360 (1): 3–5. (January 2009). doi:10.1056/NEJMp0806821. PMC 4162527. PMID 19118300.

[cyndeletion-11] “ELANE whole gene deletion mutation”. Blood Advances 3 (16): 2470–2473. (August 2019). doi:10.1182/bloodadvances.2019000498. PMC 6712528. PMID 31427279.

[pmid21079042-12] “Neutrophil elastase, proteinase 3, and cathepsin G as therapeutic targets in human diseases”. Pharmacol. Rev. 4 (62): 726–59. (December 2010). doi:10.1124/pr.110.002733. PMC 2993259. PMID 21079042.

[pmid6980881-13] “Proteolytic cleavage and inactivation of alpha 2-plasmin inhibitor and C1 inactivator by human polymorphonuclear leukocyte elastase”. J. Biol. Chem. 257 (16): 9849–54. (August 1982). doi:10.1016/S0021-9258(18)34149-8. PMID 6980881.

[pmid2437112-14] “The reactive site of human alpha 2-antiplasmin”. J. Biol. Chem. 262 (13): 6055–9. (May 1987). doi:10.1016/S0021-9258(18)45536-6. PMID 2437112.

好中球エラスターゼ

機能

臨床的意義

阻害因子

出典

関連文献

関連項目

外部リンク