好中球エラスターゼ

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（英語版）（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]。

ELANE
PDBに登録されている構造 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] バンド データ無し 開始点 851,014 bp[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] バンド データ無し 開始点 79,722,081 bp[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
種	ヒト	マウス
Entrez	1991	50701
Ensembl	ENSG00000277571 ENSG00000197561	ENSMUSG00000020125
UniProt	P08246	Q3UP87
RefSeq (mRNA)	NM_001972	NM_015779
RefSeq (タンパク質)	NP_001963	NP_056594
場所 (UCSC)	Chr 19: 0.85 – 0.86 Mb	Chr 19: 79.72 – 79.72 Mb
PubMed検索	[3]	[4]
ウィキデータ
閲覧/編集 ヒト 閲覧/編集 マウス

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（英語版）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（英語版）CELA1（英語版）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（英語版）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（英語版）（CyN）や重症先天性好中球減少症（英語版）（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（英語版）やプロテイナーゼ3（英語版）の遺伝子（AZU1、PRTN3）とともに、19番染色体（英語版）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（英語版）と相互作用することが示されている^[13][14]。