β-ディフェンシン2
| DEFB4B | |||||||||||||||||||||||||
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| 識別子 | |||||||||||||||||||||||||
| 記号 | DEFB4B, DEFB4P, defensin beta 4B | ||||||||||||||||||||||||
| 外部ID | HomoloGene: 122147 GeneCards: DEFB4B | ||||||||||||||||||||||||
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| オルソログ | |||||||||||||||||||||||||
| 種 | ヒト | マウス | |||||||||||||||||||||||
| Entrez |
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| UniProt |
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| RefSeq (mRNA) |
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| RefSeq (タンパク質) |
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| 場所 (UCSC) | Chr 8: 7.41 – 7.42 Mb | n/a | |||||||||||||||||||||||
| PubMed検索 | [2] | n/a | |||||||||||||||||||||||
| ウィキデータ | |||||||||||||||||||||||||
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β-ディフェンシン2（beta defensin 2、BD-2、特にヒトのものはhBD-2）またはSAP1（skin antimicrobial peptide 1）は、ヒトではDEFB4A、DEFB4B遺伝子によってコードされているペプチドである[3][4]。
hBD-2はシステインに富むカチオン性低分子量抗菌ペプチドであり、病変部位の皮膚にみられる。
構造
[編集]hBD-2は、64アミノ酸からなる一次構造を有するタンパク質である。2.4 mM以下の濃度では、hBD-2は単量体である[5]。正電荷が不均等に表面に分布した両親媒性構造を有し、3本のストランドからなるβシートなど、いくつかの重要な構造エレメントが存在する。βシートのストランド2と3はβヘアピン型構造をとる。他の構造エレメントは構造決定の手法に依存しており、X線結晶構造解析ではタンパク質のN末端にαヘリックスが観察されているが（PDB: 1fd3, 1fd4, 6cs9）、NMRではこのヘリックスは観察されていない（PDB: 1e4q）。しかしながら、このNMR構造では最初の4アミノ酸を欠いたタンパク質を用いて構造決定が行われているため、このことが構造の差異の理由となっている可能性もある。
機能
[編集]ディフェンシンは、好中球などで産生される抗微生物・細胞傷害性ペプチドのファミリーである。ディフェンシンファミリーのメンバーのアミノ酸配列は高度に類似している。hBD-2は炎症によって局所調節されている抗菌ペプチドである[6]。
hBD-2はいくつかの上皮細胞によって産生され、グラム陰性菌やカンジダに対して強力な微生物活性を示すが、グラム陽性菌である黄色ブドウ球菌Staphylococcus aureusに対する活性は弱い。hBD-2は、緑膿菌Pseudomonas aeruginosaなどの微生物との接触や、TNF-α、IL-1βなどのサイトカインによる上皮細胞の刺激後に産生されるディフェンシンである。hBD-2は炎症皮膚病変と関連したケラチノサイトによって局所的に発現している。hBD-2は、皮膚や気道において表面を感染から保護する役割を担う、局所的上皮防御システムの動的構成要素であり、皮膚や肺組織におけるグラム陰性菌感染の頻度の低さに寄与している可能性がある[7]。
このタンパク質の黄色ブドウ球菌に対する抗菌活性は低いが、表皮ブドウ球菌Staphylococcus epidermidisの一部の株から分離されるタンパク質と相乗的に作用して殺菌作用を示すことが報告されている[8]。
出典
[編集]- ^ a b c GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000177257、ENSG00000275444、ENSG00000285433 - Ensembl, May 2017
- ^ Human PubMed Reference:
- ^ “A peptide antibiotic from human skin”. Nature 387 (6636): 861. (June 1997). doi:10.1038/43088. PMID 9202117.
- ^ Borchers, Natascha S.; Santos-Valente, Elisangela; Toncheva, Antoaneta A.; Wehkamp, Jan; Franke, Andre; Gaertner, Vincent D.; Nordkild, Peter; Genuneit, Jon et al. (2021). “Human β-Defensin 2 Mutations Are Associated With Asthma and Atopy in Children and Its Application Prevents Atopic Asthma in a Mouse Model”. Frontiers in Immunology 12: 636061. doi:10.3389/fimmu.2021.636061. ISSN 1664-3224. PMC 7946850. PMID 33717182.
- ^ “The NMR structure of human beta-defensin-2 reveals a novel alpha-helical segment”. Biochemistry 40 (13): 3810–3816. (April 2001). doi:10.1021/bi002519d. PMID 11300761.
- ^ “DEFB4A defensin beta 4A [Homo sapiens (human) - Gene - NCBI]”. www.ncbi.nlm.nih.gov. 2024年10月5日閲覧。
- ^ “Human beta-defensin-2”. The International Journal of Biochemistry & Cell Biology 31 (6): 645–651. (June 1999). doi:10.1016/S1357-2725(99)00013-8. PMID 10404637.
- ^ “Staphylococcus epidermidis Esp inhibits Staphylococcus aureus biofilm formation and nasal colonization”. Nature 465 (7296): 346–349. (May 2010). Bibcode: 2010Natur.465..346I. doi:10.1038/nature09074. PMID 20485435.
関連文献
[編集]- “Epithelial antimicrobial peptides: review and significance for oral applications”. Critical Reviews in Oral Biology and Medicine 9 (4): 399–414. (1999). doi:10.1177/10454411980090040201. PMID 9825219.
- “Human beta-defensin-2”. The International Journal of Biochemistry & Cell Biology 31 (6): 645–651. (June 1999). doi:10.1016/S1357-2725(99)00013-8. PMID 10404637.
- “Human beta-defensin 2 is a salt-sensitive peptide antibiotic expressed in human lung”. The Journal of Clinical Investigation 102 (5): 874–880. (September 1998). doi:10.1172/JCI2410. PMC 508952. PMID 9727055.
- “Structure and mapping of the human beta-defensin HBD-2 gene and its expression at sites of inflammation”. Gene 222 (2): 237–244. (November 1998). doi:10.1016/S0378-1119(98)00480-6. PMID 9831658.
- “Production of beta-defensin antimicrobial peptides by the oral mucosa and salivary glands”. Infection and Immunity 67 (6): 2740–2745. (June 1999). doi:10.1128/IAI.67.6.2740-2745.1999. PMC 96577. PMID 10338476.
- “Molecular cloning and characterization of rat genes encoding homologues of human beta-defensins”. Infection and Immunity 67 (9): 4827–4833. (September 1999). doi:10.1128/IAI.67.9.4827-4833.1999. PMC 96815. PMID 10456937.
- “Beta-defensins: linking innate and adaptive immunity through dendritic and T cell CCR6”. Science 286 (5439): 525–528. (October 1999). doi:10.1126/science.286.5439.525. PMID 10521347.
- “Transcriptional regulation of beta-defensin gene expression in tracheal epithelial cells”. Infection and Immunity 68 (1): 113–119. (January 2000). doi:10.1128/iai.68.1.113-119.2000. PMC 97109. PMID 10603376.
- “Mucoid Pseudomonas aeruginosa, TNF-alpha, and IL-1beta, but not IL-6, induce human beta-defensin-2 in respiratory epithelia”. American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology 22 (6): 714–721. (June 2000). doi:10.1165/ajrcmb.22.6.4023. PMID 10837369.
- “The structure of human beta-defensin-2 shows evidence of higher order oligomerization”. The Journal of Biological Chemistry 275 (42): 32911–32918. (October 2000). doi:10.1074/jbc.M006098200. PMID 10906336.
- “[hBD-2 gene expression in nasal mucosa]”. Laryngo- Rhino- Otologie 79 (7): 400–403. (July 2000). doi:10.1055/s-2000-4626. PMID 11005092.
- “Expression of the peptide antibiotics human beta defensin-1 and human beta defensin-2 in normal human skin”. The Journal of Investigative Dermatology 117 (1): 106–111. (July 2001). doi:10.1046/j.0022-202x.2001.01401.x. PMID 11442756.
- “Production of beta-defensin antimicrobial peptides by maxillary sinus mucosa”. American Journal of Rhinology 15 (3): 175–179. (2001). doi:10.2500/105065801779954238. PMID 11453504.
- “Mediators of innate immunity that target immature, but not mature, dendritic cells induce antitumor immunity when genetically fused with nonimmunogenic tumor antigens”. Journal of Immunology 167 (11): 6644–6653. (December 2001). doi:10.4049/jimmunol.167.11.6644. PMID 11714836.
- “Structure determination of human and murine beta-defensins reveals structural conservation in the absence of significant sequence similarity”. Protein Science 10 (12): 2470–2479. (December 2001). doi:10.1110/ps.24401. PMC 2374044. PMID 11714914.
- “Production of beta-defensin-2 by human colonic epithelial cells induced by Salmonella enteritidis flagella filament structural protein”. FEBS Letters 508 (3): 484–488. (November 2001). doi:10.1016/S0014-5793(01)03088-5. PMID 11728477.
- “The solution structures of the human beta-defensins lead to a better understanding of the potent bactericidal activity of HBD3 against Staphylococcus aureus”. The Journal of Biological Chemistry 277 (10): 8279–8289. (March 2002). doi:10.1074/jbc.M108830200. PMID 11741980.
外部リンク
[編集]- Human DEFB4A genome location and DEFB4A gene details page in the UCSC Genome Browser.