COG5

13S golgi transport complex 1 90 kDa subunit
CDG2I
COG complex subunit 5
conserved oligomeric Golgi complex protein 5
conserved oligomeric Golgi complex subunit 5
GOLTC1
GTC90

COG5遺伝子によってコードされるCOG複合体の構成要素5（COG5）は、細胞のゴルジ装置における重要なタンパク質であり、特にゴルジ装置内の逆行性輸送の制御に関与しています。逆行性輸送は、ゴルジ装置からER（小胞体）へのタンパク質の移動を指し、このプロセスは細胞のタンパク質処理機構において中心的な役割を果たします。以下に、COG5とCOG複合体がゴルジ装置で担う機能について詳しく説明します。

●COG複合体の役割
タンパク質の逆行性輸送: COG複合体は、ゴルジ装置内でタンパク質を受け取り、それらをゴルジ装置のよりcis側（ゴルジの入口側）やERへ逆行性に輸送することにより、タンパク質の正しい局在と機能を保証します。

グリコシル化の制御: タンパク質や脂質のグリコシル化は、生物学的に重要な修飾プロセスであり、COG複合体はこのプロセスに必要な酵素の適切な輸送と配置を支援します。これにより、タンパク質が適切に修飾され、その機能が向上します。

小胞のテザリング: COG複合体は、ゴルジ装置膜に小胞が付着する過程、つまりテザリングに直接関与します。このプロセスにより、タンパク質を含む小胞がゴルジ装置の特定の部分に正確にドッキングし、その内容物が適切に放出されます。

細胞内タンパク質のリサイクルと分配: ゴルジ装置内でのタンパク質の正しい配置は、細胞の生理的な応答や機能の維持に不可欠です。COG複合体は、これらのタンパク質が適切な場所にリサイクルされることを確実にすることで、細胞の効率的な運用に貢献します。

●COG5の特異的な機能
COG5は、COG複合体の8つのサブユニットのうちの1つであり、この複合体の構造的および機能的な完整性に寄与します。COG5の正確な役割は、他のCOGサブユニットと協力して、ゴルジ装置内でのタンパク質の正確な輸送と分配を支援することです。COG複合体の異常は、細胞のタンパク質処理と輸送の障害を引き起こし、様々な細胞機能障害や疾患の原因となる可能性があります。

COG5の機能やCOG複合体全体の研究は、細胞内輸送の理解を深め、細胞の機能障害や疾患の治療に向けた新たな戦略の開発に貢献することが期待されています。

Congenital disorder of glycosylation, type IIi 先天性グリコシル化異常症IIi型　613612 AR　3　

このテキストは、COG複合体とそのサブユニットの同定および機能に関する研究を説明しています。COG複合体は、細胞のゴルジ体内輸送に関与する重要な役割を果たすタンパク質の集合体です。研究の概要は以下の通りです。

Walterら(1998)の研究:

目的: ウシのCOG5タンパク質と同一の配列を持つヒトのESTを同定し、ヒトのGOLTC1というタンパク質の完全長cDNAを得る。
方法:
精製ウシCOG5タンパク質の配列をデータベースで検索し、部分的なCOG5配列を含むヒトESTを同定。
HeLa細胞ライブラリーを用いて5′-プライム末端をPCRで増幅し、ウシの配列から予測される欠損エクソンを挿入して完全長cDNAを得る。
結果:
ヒトGOLTC1は839アミノ酸からなり、分子量は約92.7kD。
ウシのタンパク質と81%の配列同一性を持つ。
GOLTC1 mRNAが交互スプライシングされていることを確認。
組織分画、ウェスタンブロット分析、免疫組織化学によりGOLTC1の膜および細胞質プールを同定し、ゴルジ体に局在することを示す。
in vitroのゴルジ体内輸送アッセイにより、GOLTC1がゴルジ体輸送複合体を構成するタンパク質の一つとして同定される。
Ungarら(2002)の研究:

目的: COG複合体のサブユニットを同定し、その機能を調査する。
方法:
ウシの脳細胞質をSDS-PAGE分析し、COG複合体の8つのサブユニットを同定。
免疫蛍光顕微鏡を用いて、COGサブユニットの局在を調査。
免疫沈降分析でCOGサブユニット間の相互作用を確認。
結果:
COG複合体のサブユニットがゴルジ装置の構造と機能に重要であり、細胞内膜輸送に影響を与えることが示された。
これらの研究は、細胞のゴルジ体機能と膜輸送システムの理解を深める上で重要な貢献をしています。COG複合体は、細胞の正常な機能維持に不可欠であり、その異常は多くの病態に関連している可能性があります。

この文章は、COG5遺伝子の染色体上の位置を特定する研究結果に関するものです。まず、Walterら（1998）による研究で、BACクローン分析を通じてCOG5遺伝子が染色体7q31に位置していることが特定されました。BACクローンとは、大きなDNA断片をクローニングするために使用されるバクテリア人工染色体のことです。この方法により、遺伝子の正確な位置を特定することができます。

その後、Gross（2017）による研究では、COG5遺伝子の配列（GenBank AF058718）とヒトゲノム配列（GRCh38）とのアラインメント、つまり配列の比較を行い、COG5遺伝子が染色体7q22.3にマッピングされることを特定しました。GRCh38はヒトゲノムのリファレンス配列の一つで、遺伝子のマッピングに広く使用されます。

この二つの研究結果は、COG5遺伝子の染色体上の位置に関して異なる結果を示しています。このような違いは、研究に使用される技術、解析方法、または参照となるゲノム配列のバージョンの違いによって生じることがあります。遺伝子マッピングの精度は時間と共に向上しており、新しい技術や方法が開発されています。そのため、遺伝子の位置を特定する研究結果は、使用されるデータや技術によって更新されることがあります。

このテキストは、先天性糖鎖異常症（CDG2I）に関する分子遺伝学的研究の要約です。CDG2Iは、糖タンパク質の生合成における異常によって引き起こされる稀な遺伝性疾患であり、運動や言語の発達遅延などの臨床的特徴があります。この症状は、体内での正しい糖鎖の形成が不可欠であることを示しています。

各研究は、COG5遺伝子における異なる変異を特定しており、これらの変異は症状の発生に直接関連しています。COG5タンパク質は、細胞内の糖タンパク質の輸送と修正に重要な役割を果たします。

Paesold-Burdaら(2009) は、COG5遺伝子におけるイントロン置換によるエキソンスキッピングと発現低下を報告しました。この変異は、イラク人女児において軽度の精神運動遅滞と関連していました。
Fungら(2012) は、CDG2Iを発症した中国人女児において、COG5遺伝子の複合ヘテロ接合体変異を同定しました。これらの変異は、それぞれの親から受け継がれました。
Rymenら(2012) は、5人のCDG2I患者（モロッコ人兄弟、イタリア人、ベルギー人、およびFungらによって報告された患者）において、COG5遺伝子に複数の変異を同定しました。
Yinら(2019) およびWangら(2020) は、それぞれ11歳の中国人男児と4歳の中国人女児において、COG5遺伝子の複合ヘテロ接合体変異を同定しました。
これらの研究は、CDG2Iの分子遺伝学的基盤を解明し、特定の遺伝子変異が疾患の発症にどのように関与しているかを理解する上で重要です。この知識は、将来的にはより効果的な治療法の開発につながる可能性があります。

アレリックバリアント（11の選択例）：Clinvarはこちら

.0001 先天性グリコシル化異常症IIi型
COG5、IVS14AS、T-C、-15
Paesold-Burdaら(2009)は、先天性グリコシル化異常症(CDG2I; 613612)の12歳のイラク人少女において、COG5遺伝子のイントロン14(1669-15T-C)にホモ接合性のT-to-C転移を同定し、その結果、スプライシングが変化し、エクソン15と16の58アミノ酸を欠く転写産物が生じた。この変異は、150の対照対立遺伝子や、患者の家族と同じ地域からの50の対立遺伝子では検出されなかった。患者の線維芽細胞では低レベルの全長COG5が検出されたが、切断蛋白は検出されなかったことから、不安定で分解されやすいことが示唆された。女児は軽度の筋緊張低下、軽度の運動失調、中等度の精神発達障害を示した。脳MRIで小脳と脳幹の萎縮が認められた。血清トランスフェリン、ハプトグロビン、α-1-酸性糖蛋白の生化学的分析では、N-およびO-グリコシル化の両方が欠損していた。COG欠損の特徴である、ゴルジ体から小胞体への逆行性輸送は、ブレフェルジンA処理により、患者の線維芽細胞で著しく遅延した。この輸送遅延は、患者細胞で野生型COG5 cDNAを発現させることにより、正常値に回復させることができた。Paesold-Burdaら(2009)は、小児における軽度の神経学的障害の基礎を調査する際には、CDGを考慮すべきであることを示唆した。

.0002 先天性グリコシル化異常症IIi型
COG5、7-bp欠失/ins、NT556
先天性グリコシル化異常症IIi型（CDG2I；613612）を有する9歳の中国人女児において、Fungら（2012）とRymenら（2012）は、COG5遺伝子の複合ヘテロ接合体変異を同定した：ヌクレオチド556におけるAGTAAの欠失とCTの挿入（c.556 560delAGTAAinsCT）、Ser186_Lys187delinsLeuタンパク質の変化をもたらし、c.95T-G転位はmet32-arg（M32R; 606821.0003）置換をもたらす。(Fungら（2012年）は、2番目の変異をc.1856T-C転位とし、ile619-to-thr（I619T）置換とした）。Fungら(2012)は、血清トランスフェリン等電点電気泳動がタイプ2のパターンを示し、血清アポリポ蛋白C-IIIがジシアロアイソフォームの減少とアシアロアイソフォームの増加を示したと報告している。血清トランスフェリン糖鎖の分析では低シアリル化の証拠が示された。Rymenら(2012)はこの患者の線維芽細胞を研究し、GalT-GFPの小胞体への再分布がコントロールに比べて遅れていることを見いだし、逆行性輸送の欠損を示唆した。患者の線維芽細胞はまた、コントロールと比較してCOG5タンパク質の定常レベルの有意な減少を示した。

.0003 II型先天性グリコシル化異常症
COG5, MET32ARG
Rymenら(2012)による先天性グリコシル化異常症IIi型(CDGIi; 613612)の中国人女児に複合ヘテロ接合体で認められた、COG5遺伝子のc.95T-G転座（met32-arg(M32R)置換）については、606821.0002を参照のこと。

.0004 先天性グリコシル化異常症IIi型
COG5、COG5、GLU840TER
先天性グリコシル化異常症IIi型（CDG2I; 613612）のモロッコ人兄妹2例において、Rymenら（2012）は、COG5遺伝子のホモ接合性c.2518G-T転座を同定し、glu840-ter（E840X）置換をもたらした。この変異は、第一兄姉では全ゲノム配列決定により同定され、第二兄姉ではサンガー配列決定により確認された。3番目のきょうだいはCDG2Iの臨床的特徴を有していたが、遺伝学的確認はできなかった。兄弟姉妹はトランスフェリンの等電点集束でタイプ2のパターンを示し、血清トランスフェリンのN-糖鎖の分析から、シアリル化の欠損とガラクトシル化の軽度の欠損が示唆された。きょうだいの線維芽細胞を用いた研究では、COG5タンパク質の定常レベルの有意な低下と、GalT-GFPの小胞体への再分布の遅れが示され、逆行性輸送の欠陥が示唆された。

.0005 IIi型先天性グリコシル化異常症
COG5、1-bp欠失、189g
先天性グリコシル化異常症IIi型（CDG2I; 613612）の3歳のイタリア人男児において、Rymenら（2012）はCOG5遺伝子の複合ヘテロ接合性変異を同定した。 delG)、フレームシフトと早期終結(Cys64ValfsTer6)、3-bpの挿入(c.2338_2340dupATT; 606821.0006)、アミノ酸780位のイソロイシンの重複(I780dup)である。変異はサンガー配列決定により同定された。I780dup変異はdbSNPや1000 Genomes Projectのデータベースには存在しなかった。この患者はトランスフェリンの等電点集束でタイプ2のパターンを示し、血清中の血清トランスフェリンのN-糖鎖の分析から、シアリル化の欠損とガラクトシル化の軽度の欠損が示唆された。この患者の線維芽細胞を用いた研究では、COG5タンパク質の定常レベルの有意な低下と、GalT-GFPの小胞体への再分布の遅れが示され、逆行性輸送の欠陥が示唆された。

.0006 先天性グリコシル化異常症IIi型
コグ5、3-bp重複、2338att
Rymenら(2012)による先天性グリコシル化異常症IIi(CDG2I; 613612)患者にみられた、アミノ酸780位のイソロイシンの重複(I780dup)をもたらすCOG5遺伝子の3-bp挿入(c.2338_2340dupATT)については、606821.0005を参照。

.0007 先天性グリコシル化異常症IIi型
COG5, VAL594PHE
先天性グリコシル化異常症IIi型(CDG2I; 613612)の3歳のベルギー人男児において、Rymenら(2012)はCOG5遺伝子のホモ接合性c.1780G-T転座を同定した。この患者はトランスフェリンの等電点集光でタイプ2のパターンを示し、血清中の血清トランスフェリンのN-糖鎖の分析からシアリル化の欠損が示唆された。この患者の線維芽細胞を用いた研究では、COG5タンパク質の定常レベルの有意な低下と、GalT-GFPの小胞体への再分布の遅れが見られ、逆行性輸送の欠陥が示唆された。

.0008 先天性グリコシル化異常症IIi型
cog5, 1-bp 欠失, 330t
先天性グリコシル化異常症IIi型（CDG2I; 613612）の11歳の中国人男児において、Yinら（2019）はCOG5遺伝子の複合ヘテロ接合性変異を同定した：1-bp欠失（c.330 delT、NM_006348.3）、フレームシフトと早期終止コドン（Val111LeufsTer22）を予測し、c.2324C-T遷移はpro775からleuへの置換（P775L; 606821.0009）をもたらした。各親はいずれかの変異をヘテロ接合で有していた。いずれの変異も1000 Genomes Project、ExAC、gnomADデータベースには存在しなかった。機能研究は行われなかった。

.0009 先天性グリコシル化異常症IIi型
cog5, pro775leu
Yinら（2019）による先天性グリコシル化異常症IIi（CDG2I; 613612）患者において複合ヘテロ接合状態で見つかった、プロ775からリュー（P775L）への置換をもたらすCOG5遺伝子のc.2324C-T転移（c.2324C-T, NM_006348.3）については、606821.0008を参照のこと。

.0010 先天性グリコシル化異常症IIi型
COG5、TYR430TER
先天性グリコシル化異常症IIi型(CDG2I; 613612)の4歳の中国人女児において、Wangら(2020)はCOG5遺伝子の複合ヘテロ接合体変異を同定した：c.1290C-A転位(c.1290C-A, NM_00630ter)。 c.1290C-A転座（c.1290C-A, NM_006348）はtyr430からterへの置換（Y430X）、c.2077A-C転座はthr693からproへの置換（T693P; 606821.0011）である。変異は全ゲノム配列決定により同定され、サンガー配列決定により確認された。各親はいずれかの変異をヘテロ接合体であった。患者の白血球を用いたウェスタンブロット解析により、COG5タンパク質の全長発現が減少し、野生型と比較してより小さなタンパク質産物が存在することが明らかになった。Y430X変異は、ExAC、1000 Genomes Project、およびgnomADデータベースにおいて頻度が低かった。T693P変異は1000 Genomesデータベースにはなく、ExACおよびgnomADデータベースでは頻度が低かった。機能研究は行われなかった。

.0011 先天性グリコシル化異常症IIi型
cog5, thr693pro
Wangら（2020）による先天性グリコシル化異常症IIi（CDG2I; 613612）の患者において複合ヘテロ接合状態で見つかった、thr693からpro（T693P）への置換をもたらすCOG5遺伝子のc.2077A-C転座（c.2077A-C, NM_006348）については、606821.0010を参照。

www.omim.org/entry/606821