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SMARCE1遺伝子

SMARCE1遺伝子

承認済シンボルSMARCE1
遺伝子:SWI/SNF related, matrix associated, actin dependent regulator of chromatin, subfamily e, member 1
参照:
HGNC: 11109
NCBI6605
遺伝子OMIM番号603111
Ensembl :ENSG00000073584
UCSC : uc002hux.4
AllianceGenome : HGNC : 11109
遺伝子のlocus type :タンパク質をコードする
遺伝子のグループ:PBAF complex, BAF complex
遺伝子座: 17q21.2

SMARCE1遺伝子の機能

N-アセチルトランスフェラーゼ活性と核内受容体結合活性を可能にする。ヌクレオソームDNA結合活性に寄与。DNAテンプレート転写およびヌクレオソーム分解の負の制御に関与。核小体に位置する。SWI/SNF複合体の一部。コフィン・シリス症候群5、家族性髄膜腫、髄膜腫に関与。

この遺伝子によってコードされるタンパク質は、大きなATP依存性クロマチンリモデリング複合体SWI/SNFの一部であり、通常はクロマチンによって抑制されている遺伝子の転写活性化に必要である。コードされているタンパク質は、単独で、あるいはSWI/SNF複合体の中で、ヌクレオソームに出入りするDNAのトポロジーを模倣していると考えられている4-way junction DNAに結合することができる。このタンパク質はDNA結合性のHMGドメインを持つが、このドメインを破壊してもSWI/SNF複合体のDNA結合活性やヌクレオソーム置換活性は失われない。ほとんどのSWI/SNF複合体タンパク質とは異なり、このタンパク質は酵母に対応するタンパク質を持たない。2008年7月、RefSeqより提供。

SMARCE1遺伝子産物は、クロマチンリモデリング(DNA-ヌクレオソームのトポロジーの変化)による選択遺伝子の転写活性化と抑制に関与。神経前駆細胞特異的クロマチンリモデリング複合体(npBAF複合体)および神経細胞特異的クロマチンリモデリング複合体(nBAF複合体)に属する。神経発生過程において、神経細胞が細胞周期を終えて成体状態に移行する際に、幹細胞/前駆細胞から有糸分裂後のクロマチンリモデリング機構への転換が起こる。増殖中の神経幹/前駆細胞から有糸分裂後の神経細胞への移行には、npBAFおよびnBAF複合体のサブユニット組成の切り替えが必要である。神経前駆細胞が有糸分裂を終えてニューロン分化すると、ACTL6A/BAF53AおよびPHF10/BAF45Aを含むnpBAF複合体は、相同な代替ACTL6B/BAF53BおよびDPF1/BAF45BまたはDPF3/BAF45Cサブユニットと交換され、ニューロン特異的複合体(nBAF)となる。npBAF複合体は、多能性神経幹細胞の自己複製/増殖能に必須である。nBAF複合体はCRESTと共に樹状突起の成長に必須な遺伝子の活性を制御する役割を担っている(類似性による)。Swi/Snf複合体およびヒストンアセチルトランスフェラーゼ(HAT)のSRC/p160ファミリーによるエストロゲン応答性プロモーターの共活性化に必要である。また、CoRESTコアプレッサーと特異的に相互作用し、非神経細胞における神経細胞特異的遺伝子プロモーターの抑制をもたらす。また、ビタミンD受容体(VDR)によってリクルートされるクロマチンリモデリング複合体であるWINAC複合体との結合を介してビタミンD共役転写制御にも関与しており、CYP27B1遺伝子のリガンド結合VDR媒介トランスプレッションに必要である。
SMARCE1遺伝子産物は、 Swi/Snf-A(BAF)、Swi/Snf-B(PBAF)、Brm、Brg1(I)、WINAC、Brg1(II)という6つの多タンパク質クロマチンリモデリング複合体の構成要素(サブユニット)である。5つの複合体はそれぞれ、触媒サブユニット(SMARCA4/BRG1/BAF190AまたはSMARCA2/BRM/BAF190Bのいずれか)と、少なくともSMARCE1、ACTL6A/BAF53、SMARCC1/BAF155、SMARCC2/BAF170、SMARCB1(SNF5/INI1)を含む。それぞれの複合体に特異的な他のサブユニットも存在する可能性がある。BAF複合体の構成要素は、少なくともアクチンACTB)、ARID1AARID1B/BAF250、SMARCA2、SMARCA4/BRG1/BAF190A、ACTL6A/BAF53、ACTL6B/BAF53Bを含む、 SMARCE1/BAF57、SMARCC1/BAF155、SMARCC2/BAF170、SMARCB1/SNF5/INI1、およびSMARCD1/BAF60A、SMARCD2/BAF60B、またはSMARCD3/BAF60Cのうちの1つ以上である。筋肉細胞では、BAF複合体はDPF3も含む。NCOA1、NCOA2、NCOA3からなるヒストンアセチルトランスフェラーゼ(HAT)のSRC/p160ファミリーにも結合する。少なくともSMARCA2、SMARCA4、SMARCB1、SMARCC1、SMARCC2、SMARCD1、SMARCE1、ACTL6A、BAZ1B/WSTF、ARID1A、SUPT16H、CHAF1AおよびTOP2BからなるWINAC複合体の構成要素。RCOR1/CoREST、NR3C1、ZMIM2/ZIMP7と相互作用。少なくともARID1A/BAF250AまたはARID1B/BAF250B、SMARCD1/BAF60Aからなる神経前駆細胞特異的クロマチンリモデリング複合体(npBAF複合体)の構成要素、 SMARCD3/BAF60C、SMARCA2/BRM/BAF190B、SMARCA4/BRG1/BAF190A、SMARCB1/BAF47、SMARCC1/BAF155、SMARCE1/BAF57、SMARCC2/BAF170、PHF10/BAF45A、ACTL6A/BAF53A、およびアクチン。少なくともARID1A/BAF250AまたはARID1B/BAF250B、SMARCD1/BAF60A、SMARCD3/BAF60Cからなる神経細胞特異的クロマチンリモデリング複合体(nBAF複合体)の構成要素、 SMARCA2/BRM/BAF190B、SMARCA4/BRG1/BAF190A、SMARCB1/BAF47、SMARCC1/BAF155、SMARCE1/BAF57、SMARCC2/BAF170、DPF1/BAF45B、DPF3/BAF45C、ACTL6B/BAF53Bおよびアクチンと相互作用する。BRDTと相互作用する(類似性による)。

SMARCE1遺伝子の発現

子宮内膜RPKM 61.3)、卵巣(RPKM 41.8)、その他25組織でユビキタス発現

SMARCE1遺伝子と関係のある疾患

※OMIIMの中括弧”{ }”は、多因子疾患または感染症に対する感受性に寄与する変異を示す。[ ]は「非疾患」を示し、主に検査値の異常をもたらす遺伝的変異を示す。クエスチョンマーク”? “は、表現型と遺伝子の関係が仮のものであることを示す。エントリ番号の前の数字記号(#)は、記述的なエントリであること、通常は表現型であり、固有の遺伝子座を表さないことを示す。

{Meningioma, familial, susceptibility to} 家族性髄膜種感受性

607174

AD  3

染色体17q21上のSMARCE1遺伝子(603111)のヘテロ接合体変異により髄膜腫の発症感受性が引き起こされるため、この項目には番号記号(#)が用いられている。

染色体10q24上のSUFU遺伝子(607035)および染色体22q上のPDGFB遺伝子(190040)におけるヘテロ接合性の生殖細胞系列変異が、それぞれ髄膜腫を有する1家系で報告されている。

染色体22q12上のマーリン(NF2;607379)をコードする遺伝子の体細胞変異も、神経線維腫症-2の他の特徴を伴わない髄膜腫患者のサブセットの腫瘍組織で見つかっている(101000)。

髄膜腫は一般に、脳および脊髄の軟部被膜であるレプト髄膜のクモ膜被膜細胞に由来する緩徐に増殖する良性腫瘍である。髄膜腫は、ヒトにおける中枢神経系の最も一般的な原発腫瘍であると考えられている。髄膜腫の大部分は散発性であり、髄膜腫の家族性発生はまれである(Zang、2001年)。

家族性または多発性の髄膜腫は、腫瘍素因症候群でもみられることがある。SMARCB1遺伝子の変異によって起こる神経鞘腫症(162091)の患者の一部は、髄膜腫を発症することがある。PTEN遺伝子の変異(601728)に関連した悪性グリオーマ(GLM2;613028)を有する患者の1人が髄膜腫を発症した(Staalら、2002年)。

臨床的特徴

Aavikkoら(2012年)は、5人のきょうだいが43~72歳の間に成人発症の髄膜腫を発症したフィンランドの家族を報告した。5人中4人に多発性腫瘍がみられた。これらの患者では、NF2遺伝子の生殖細胞系列および体細胞系列変化は除外された。変異保有者に髄芽腫は認められなかった。

Smithら(2013年)は、非血縁の4家系から脊髄髄膜腫を有する6人の患者を報告した。発症年齢は15~30歳で、患者のうち5人は女性であった。女性の3人は妊娠中に腫瘍を発症しており、ホルモンが浸透性に影響していることが示唆された。すべての腫瘍は明細胞組織像を示した。

遺伝

Sedzimirら(1973年)は髄膜腫の一卵性双生児を報告した。Memon(1980年)は、組織学的に類似した腫瘍を有する息子を持つ多発性髄膜腫の63歳女性を報告し、PamphlettおよびMackenzie(1981年)は髄膜腫の父と娘を報告した。

Yamanakaら(1984年)は、1人の同胞が髄膜腫で、2人目の同胞が神経鞘腫であった2家族を報告した。Bolgerら(1985年)は、父親とその子供8人のうち3人が髄膜腫を有し、35~65歳で臨床的に発症した家族を報告した。4人目の子供は29歳で多発性新生物により死亡した。Ferranteら(1987)は2人の姉妹を、McDowell(1990)は母親と3人の娘がこの病気に罹患したと報告している。Siebら(1992年)は、2世代に4人の髄膜腫患者を持つ家系を報告し、高浸透率常染色体優性遺伝を示唆した。Maxwell ら(1998)は、NF2 から分離された家族性髄膜腫の報告(1959 年以降)を 14 例のみ発見した。彼らは、母親および娘と息子が髄膜腫を有するNF2の徴候を欠く家族を報告した。2人の子供では髄膜腫は脊髄性であった。JoyntおよびPerret(1961)も参照のこと。

Aavikkoら(2012年)が報告した家族における髄膜腫の伝播パターンは常染色体優性遺伝と一致していた。

神経線維腫症II型との関連

神経線維腫症II型(NF2;101000)の患者は、前庭神経鞘腫および髄膜腫を含む様々な中枢神経系腫瘍に罹患しやすい。したがって、髄膜腫の多発性および家族性の発生は、通常NF2の症例で報告されている(Cogenら、1991;MacCollin、1999)。

Dellemanら(1978年)は、男性から男性への伝播で、2世代5人に髄膜腫を観察した。5人のうち1人は神経鞘腫(聴神経腫)であった。第2世代の1人は検査できなかったが、多発性のカフェ・オ・レ斑があったという。著者らは、この血統を変異の大きい神経線維腫症の血統とみなしている。

Maxwellら(1998)は、家族性髄膜腫のほぼ全例がNF2に関連して発生すると述べている。

分子遺伝

脊髄髄膜腫を有する血縁関係のない4家系6人の患者において、Smithら(2013)はSMARCE1遺伝子(603111.0002-603111.0005)の4つの異なるヘテロ接合性機能喪失型変異を同定した。最初の2つの変異はエクソームシークエンシングにより同定され、2番目の2つは脊髄髄膜腫の追加患者6人におけるSMARCE1遺伝子のサンガーシークエンシングにより発見された。1人の罹患していない父親がヘテロ接合体であったことから、不完全浸透性が示された。すべての脊髄腫瘍は明細胞型であり、調査したすべての腫瘍でSMARCE1タンパク質の欠損が認められ、腫瘍抑制機構と一致した。しかしながら、解析した3つの腫瘍のうち1つだけが野生型SMARCE1のヘテロ接合体欠損を示した。多発性頭蓋髄膜腫を有する34人のSMARCE1の塩基配列を決定しても変異は同定されず、この変異は脊髄腫瘍に特異的であることが示唆された。Smithら(2013年)は、SMARCE1活性の喪失がアポトーシス制御のアンカップリングにつながる可能性があると仮定した。

Coffin-Siris syndrome 5

616938

AD  3

Coffin-Siris症候群-5(CSS5)は、染色体17q21上のSMARCE1遺伝子(603111)のヘテロ接合体変異によって引き起こされるという証拠があるため、この項目には番号記号(#)が使用されている。

Coffin-Siris症候群は、精神運動発達の遅延、知的障害、粗い顔貌、遠位指節骨(特に第5指)の低形成を特徴とするまれな先天性疾患である。また、先天性心疾患、脳梁の低形成、低身長と小頭症を伴う全体的な発育不良などの特徴も観察される(Wieczorekらによる要約、2013年)。SMARCE1変異を有する患者は、重度から中等度の知的障害や心臓欠損を含む幅広い症状を示す(Koshoらによる要約、2014年)。

Coffin-Siris症候群の一般的な表現型の説明と遺伝的不均一性の議論については、CSS1 (135900)を参照のこと。

臨床的特徴

Wieczorekら(2013)は、コフィン・シリス症候群の3歳の女児(患者K2442)を報告した。彼女は、知的障害および発語欠如を伴う精神運動発達の遅延、低身長および小頭症(-4.6SD)を伴う全体的な成長不良、および粗い顔貌、低い前頭部の生え際、太い眉毛、長い睫毛、平坦な鼻梁、太い前方鼻腔を伴う広い鼻、大きな口、厚い下部の朱色、短い口唇、異常な耳、およびまばらな頭皮毛を含む異形顔貌を有していた。その他の特徴として、爪の低形成を伴う遠位指骨の低形成、心房中隔欠損、および脊髄外反があった。脳画像では、小脳、ダンディ・ウォーカー奇形、脳梁の異常が認められた。Wieczorekら(2013)は、鶴崎ら(2012)によって報告されたCSS5患者の臨床的特徴をレビューしている:この患者もまた、重度の知的障害、典型的な頭蓋顔貌、小頭症、低身長、摂食障害、先天性心欠損を有していた。両患者とも指は細長く、足の爪はすべて異形で低形成であった。患者の1人は痙攣発作を起こした。

遺伝

鶴崎ら(2012)Wieczorekら(2013)がCSS5患者で同定したSMARCE1遺伝子のヘテロ接合体変異はde novo新生突然変異)で生じた。

分子遺伝学

日本人CSS5患者において、鶴崎ら(2012)はSMARCE1遺伝子にde novoのヘテロ接合性ミスセンス変異(Y73C;603111.0001)を同定した。この変異はエクソーム配列決定によって発見された。この変異の機能研究は行われなかった。

Wieczorekら(2013)は、鶴崎ら(2012)が同定した変異(Y73S;603111.0006)と同じコドンに影響を及ぼすde novoのヘテロ接合ミスセンス変異を、CSS5を有する3歳の女児において同定した。この変異は全ゲノム配列決定により発見されたが、変異の機能研究は行われなかった。この患者は、シークエンシングを受けたCSSと臨床診断された46人のうちの1人であり、SMARCE1変異はこの疾患では一般的ではないことが示唆された。

この記事の著者:仲田洋美(医師)

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この記事の筆者:仲田洋美(医師)

ミネルバクリニック院長・仲田洋美は、日本内科学会内科専門医、日本臨床腫瘍学会がん薬物療法専門医 、日本人類遺伝学会臨床遺伝専門医として従事し、患者様の心に寄り添った診療を心がけています。

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