エストロゲン受容体α

ESR1
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 1A52, 1ERE, 1ERR, 1G50, 1GWQ, 1GWR, 1HCP, 1HCQ, 1L2I, 1PCG, 1QKT, 1QKU, 1R5K, 1SJ0, 1UOM, 1X7E, 1X7R, 1XP1, 1XP6, 1XP9, 1XPC, 1XQC, 1YIM, 1YIN, 1ZKY, 2AYR, 2B1V, 2B1Z, 2B23, 2BJ4, 2FAI, 2G44, 2G5O, 2I0J, 2IOG, 2IOK, 2JF9, 2JFA, 2LLO, 2LLQ, 2OCF, 2OUZ, 2P15, 2POG, 2Q6J, 2Q70, 2QA6, 2QA8, 2QAB, 2QE4, 2QGT, 2QGW, 2QH6, 2QR9, 2QSE, 2QXM, 2QXS, 2QZO, 2R6W, 2R6Y, 2YAT, 2YJA, 3CBM, 3CBO, 3CBP, 3DT3, 3ERD, 3ERT, 3HLV, 3HM1, 3L03, 3OS8, 3OS9, 3OSA, 3Q95, 3Q97, 3UU7, 3UUA, 3UUC, 3UUD, 4AA6, 4DMA, 4IU7, 4IUI, 4IV2, 4IV4, 4IVW, 4IVY, 4IW6, 4IW8, 4IWC, 4IWF, 4JC3, 4JDD, 4MG5, 4MG6, 4MG7, 4MG8, 4MG9, 4MGA, 4MGB, 4MGC, 4MGD, 4O6F, 4PP6, 4PPP, 4PPS, 4PXM, 4Q13, 4Q50, 4TUZ, 4TV1, 5AK2, 5AAV, 5ACC, 5AAU, 4XI3, 4ZN9, 5FQS, 5FQR, 5FQP, 5FQT, 5FQV, 4ZN7, 5E0W, 5DUG, 4ZUC, 5DXK, 5E19, 5DXQ, 5EI1, 5DXR, 5DVS, 5DZ1, 5E0X, 5DKB, 5DWI, 5E14, 5DXB, 5BPR, 5EIT, 5E15, 4ZNS, 5EGV, 5DL4, 5DWE, 4ZNT, 5EHJ, 5DYD, 5DWG, 4ZNV, 5DWJ, 5DID, 4ZUB, 5BNU, 5DMC, 5DK9, 5DIG, 5DUH, 5DKS, 5DMF, 5DU5, 5DY8, 4ZWH, 5DVV, 5DLR, 4ZWK, 5DRM, 5DP0, 5DKE, 5DZI, 5DZ3, 4ZNU, 5DIE, 5DZ0, 5E1C, 5HYR, 5BQ4, 4ZNW, 5DUE, 5DTV, 5DRJ, 5DKG, 4ZNH, 5BP6, 5DXG, 5DI7, 5DX3, 5DYB, 5DXP, 5DZH, 5DXM
識別子
記号	ESR1, ER, ESR, ESRA, ESTRR, Era, NR3A1, estrogen receptor 1
外部ID	OMIM: 133430 MGI: 1352467 HomoloGene: 47906 GeneCards: ESR1
遺伝子の位置 (ヒト) 染色体 6番染色体 (ヒト)[1] バンド データ無し 開始点 151,656,691 bp[1] 終点 152,129,619 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 4,561,593 bp[2] 終点 4,955,614 bp[2]
遺伝子オントロジー 分子機能 • DNA-binding transcription factor activity • DNA-binding transcription activator activity, RNA polymerase II-specific • nitric-oxide synthase regulator activity • nuclear receptor activity • estrogen response element binding • 転写因子結合 • 金属イオン結合 • RNA polymerase II cis-regulatory region sequence-specific DNA binding • steroid hormone receptor activity • ステロイド結合 • beta-catenin binding • zinc ion binding • クロマチン結合 • 血漿タンパク結合 • DNA結合 • sequence-specific DNA binding • ATPase binding • identical protein binding • 脂質結合 • core promoter sequence-specific DNA binding • 酵素結合 • プロテインキナーゼ結合 • TFIIB-class transcription factor binding • TBP-class protein binding • estrogen receptor activity • estrogen receptor binding • transcription coactivator binding • phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate 3-kinase activity • DNA-binding transcription factor activity, RNA polymerase II-specific 細胞の構成要素 • 細胞質 • 膜 • 細胞核 • integral component of membrane • ゴルジ体 • 細胞膜 • 核質 • transcription preinitiation complex • 細胞質基質 • 高分子複合体 生物学的プロセス • epithelial cell development • positive regulation of phospholipase C activity • mammary gland alveolus development • transcription by RNA polymerase II • phospholipase C-activating G protein-coupled receptor signaling pathway • epithelial cell proliferation involved in mammary gland duct elongation • prostate epithelial cord arborization involved in prostate glandular acinus morphogenesis • protein localization to chromatin • steroid hormone mediated signaling pathway • regulation of apoptotic process • クロマチンリモデリング • regulation of transcription, DNA-templated • アンドロゲン代謝プロセス • positive regulation of fibroblast proliferation • mammary gland branching involved in pregnancy • 遺伝子発現の負の調節 • transcription, DNA-templated • negative regulation of DNA-binding transcription factor activity • cellular response to estrogen stimulus • positive regulation of transcription, DNA-templated • positive regulation of nitric-oxide synthase activity • transcription initiation from RNA polymerase II promoter • regulation of branching involved in prostate gland morphogenesis • 男性生殖腺発生 • positive regulation of DNA-binding transcription factor activity • negative regulation of transcription by RNA polymerase II • negative regulation of I-kappaB kinase/NF-kappaB signaling • negative regulation of production of miRNAs involved in gene silencing by miRNA • response to estrogen • 子宮発生 • prostate epithelial cord elongation • antral ovarian follicle growth • 膣発生 • positive regulation of cytosolic calcium ion concentration • positive regulation of nitric oxide biosynthetic process • シグナル伝達 • positive regulation of transcription by RNA polymerase II • intracellular steroid hormone receptor signaling pathway • regulation of inflammatory response • エストラジオールへの反応 • regulation of toll-like receptor signaling pathway • regulation of transcription by RNA polymerase II • protein deubiquitination • cellular response to estradiol stimulus • intracellular estrogen receptor signaling pathway • positive regulation of RNA polymerase II transcription preinitiation complex assembly • stem cell differentiation • regulation of Wnt signaling pathway • regulation of intracellular estrogen receptor signaling pathway • phosphatidylinositol phosphate biosynthetic process • positive regulation of protein kinase B signaling 出典:Amigo / QuickGO
オルソログ
種	ヒト	マウス
Entrez	2099	13982
Ensembl	ENSG00000091831	ENSMUSG00000019768
UniProt	P03372	P19785
RefSeq (mRNA)	NM_000125 NM_001122740 NM_001122741 NM_001122742 NM_001291230 NM_001291241 NM_001328100 NM_001385568 NM_001385569 NM_001385570 NM_001385571 NM_001385572	NM_007956 NM_001302531 NM_001302532 NM_001302533
RefSeq (タンパク質)	NP_000116 NP_001116212 NP_001116213 NP_001116214 NP_001278159 NP_001278170 NP_001315029	NP_001289460 NP_001289461 NP_001289462 NP_031982
場所 (UCSC)	Chr 6: 151.66 – 152.13 Mb	Chr 6: 4.56 – 4.96 Mb
PubMed検索	[3]	[4]
ウィキデータ
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エストロゲン受容体α（英: estrogen receptor alpha、略称: ERα）またはNR3A1（nuclear receptor subfamily 3, group A, member 1）は、エストロゲン受容体の主要な2つのタイプのうちの1つである。エストロゲン受容体は性ホルモンであるエストロゲンによって活性化される核内受容体である。ヒトでは、ERαはESR1遺伝子にコードされる^[5][6][7]。

構造

エストロゲン受容体（ER）はリガンド活性化型転写因子であり、ホルモンの結合、DNAへの結合、転写活性化に重要ないくつかのドメインから構成される^[8]。ESR1遺伝子からは選択的スプライシングによっていくつかの種類のmRNA転写産物が生じるが、これらは主に5' UTRが異なり、翻訳される受容体タンパク質の多様性は低い^[5][9]。

リガンド

アゴニスト

非選択的

• 内因性エストロゲン（エストラジオール、エストロン、エストリオール、エステトロール（英語版）など）
• 天然エストロゲン（結合型エストロゲン（英語版）など）
• 合成エストロゲン（エチニルエストラジオール、ジエチルスチルベストロールなど）

選択的

ERβ（英語版）よりもERαに選択的なアゴニスト

• プロピルピラゾールトリオール（英語版）（PPT）
• 16α-LE₂（英語版）（Cpd1471）
• 16α-IE₂（英語版）
• ERA-63（英語版）（ORG-37663）
• SKF-82,958（英語版）（D₁様受容体（英語版）のフルアゴニストでもある）
• (R,R)-テトラヒドロクリセン（英語版）（(R,R)-THC） - 実際にはERβに対してはアゴニストではなくアンタゴニストとして作用する

Mixed

• フィトエストロゲン（クメストロール、ダイゼイン、ゲニステイン、ミロエストロールなど）
• 選択的エストロゲン受容体修飾薬（タモキシフェン、クロミフェン、ラロキシフェンなど）

アンタゴニスト

非選択的

• 抗エストロゲン薬（英語版）（フルベストラント、ICI-164384（英語版）、エタモキシトリフェトール（英語版）など）

選択的

ERβよりもERαに選択的なアンタゴニスト

• メチルピペリジノピラゾール（英語版）（MPP）

親和性

→「en:Template:Affinities_of_estrogen_receptor_ligands_for_the_ERα_and_ERβ」を参照

組織分布と機能

ERαは程度の差こそあれ、生殖器、中枢神経系、骨格筋、心血管系などさまざまな器官の生理学的な発生と機能に関与しており^[10]、子宮、卵巣、男性器、乳腺、骨、心臓、視床下部、脳下垂体、肝臓、肺、腎臓、脾臓、脂肪組織など体中で広く発現している^[10][11][12]。ERαノックアウト（ERKO）マウスなど、活性のあるERα遺伝子を欠く動物モデルではこれらの組織の発生と機能に異常が発生し、特定の器官におけるERαの機能に関する初歩的な理解が得られている^[10][13]。

子宮と卵巣

ERαは女性器の成熟に必要不可欠である。ERKOマウスのようにERαが存在しない場合でも子宮は発生することから、ERαは子宮の初期発生を媒介しているのではない可能性が示唆される^[10][11]。一方、ERαはこの発生過程の完結と、その後の組織の機能に関与している^[13]。ERαの活性化は子宮での細胞増殖の引き金となることが知られている^[12]。メスのERKOマウスの子宮は発育不全であり、ERαはエストロゲン刺激に応答した子宮での有糸分裂と分化を媒介していることが示唆される^[11]。

同様に、性成熟前のメスのERKOマウスの卵巣の発生は野生型とほぼ区別できない。しかしながら、成熟につれて卵巣には生理と機能の双方で異常な表現型がみられるようになる^[11][13]。具体的には、メスのERKOマウスでは出血性の卵胞嚢胞（英語版）を含む肥大した卵巣が発生し、また黄体を欠き、排卵は起こってない^[10][11][13]。この成体の卵巣の表現型は、ERαが存在しない場合にはエストロゲンが視床下部へのネガティブフィードバックを行うことができず、慢性的な黄体形成ホルモン値の上昇と恒常的な卵巣刺激が引き起こされることを示唆している^[11]。これらの結果は、ERαが卵巣の莢膜細胞や間質細胞を介したエストロゲン駆動の成熟に加えて、視床下部においても重要な役割を果たしていることを明らかにしている^[11]。

男性器

ERαは男性器の成熟と維持にも同様に重要であり、ERKOマウスは不妊で精巣のサイズが小さい^[10][13]。ERKOマウスでは、精細管や精上皮などの精巣構造の完全性が経時的にに低下する^[10][11]。さらに、オスのERKOマウスの生殖能力は精子形成障害、交尾器官や射精反応の喪失といった性生理や性行動の異常によって妨げられる^[10][11]。

乳腺

エストロゲンによるERαの刺激は、乳房組織で細胞増殖を刺激することが知られている^[12]。ERαはエストロゲンに対する乳腺の応答を媒介することで、思春期における成体表現型の発生を担うと考えられている^[13]。この役割はメスのERKOマウスでみられる異常と一致しており、ERKOマウスでは乳管（英語版）は性成熟前の長さ以上に成長することはなく、授乳のための構造は発生しない^[11]。その結果、授乳やプロラクチンの放出といった乳腺の機能が大きく損なわれる^[13]。

骨

骨におけるERαの発現は中程度であるが、骨の完全性の維持を担っていることが知られている^[12][13]。エストロゲンによるERαの刺激は上皮成長因子やIGF-1などの成長因子の放出を開始し、骨の発生と維持を調節している可能性がある^[11][13]。オスとメスのERKOマウスでは、骨の長さとサイズが低下する^[11][13]。

脳

ERαを介したエストロゲン刺激は、シナプス形成やシナプス可塑性（英語版）など、中枢神経発生のさまざまな側面を担っているようである^[13]。脳では、ERαは視床下部、視索前野（英語版）、弓状核（英語版）に存在する。これら3つの領域は全て生殖行動と関連付けられており、マウスの脳の男性化はERαの機能を介して行われているようである^[10][13]。さらに、精神病理や神経変性疾患モデルの研究からは、脳におけるエストロゲンの神経保護作用はエストロゲン受容体によって媒介されていることが示唆されている^[10][12]。また、ERαは弓状核や前腹側室周囲核（英語版）の神経細胞でキスペプチン（英語版）の発現を増加させることで、脳での性腺刺激ホルモン放出ホルモン（GnRH）と黄体形成ホルモン（LH）分泌に対するエストロゲンのポジティブフィードバック効果を媒介しているようである^[14][15]。古典的研究ではエストロゲンのネガティブフィードバック効果もERαを介して作動していることが示唆されているが、キスペプチン発現神経細胞でERαを欠くメスマウスもある程度のネガティブフィードバック応答を示し続ける^[16]。

臨床的意義

エストロゲン不応症（英語版）は、ERαがエストロゲン感受性を喪失する欠陥によって特徴づけられる、極めて稀な疾患である^{[17][18][19][20]}。女性の臨床症状としては、乳房の発達やその他の思春期にみられる第二次性徴の欠如、子宮発育不全、原発性無月経、肥大した多嚢胞性卵巣やそれに関連した下腹部の痛み、軽度のアンドロゲン過剰症（ニキビとして表出する）、骨成熟の遅れや骨のターンオーバーの増加などが観察される^[20]。男性の臨床症状としては、骨端軟骨閉鎖の欠如、高身長、骨粗鬆症、精子の生存率の低下などが報告されている^[19]。どちらの場合も、外因性のエストロゲン補充療法に対しては高用量であっても全く感受性を示さない^[19][20]。

ERαをコードする遺伝子の多型は、男性の女性化乳房^[21]、女性の乳がん^[22]、月経困難症^[23]と関係している。

コアクチベーター

ERαのコアクチベーターとしては次のようなものがある。

• SRC-1^[24][25]
• AIB1^[26]
• BCAS3（英語版）^[27]
• PELP1（英語版）^[28]

相互作用

ERαは次に挙げる因子と相互作用することが示されている。

• AKAP13^[29]
• AHR^[30][31]
• BRCA1^{[32][33][34][35]}
• CAV1^[36]
• CCNC^[37]
• CDC25B（英語版）^[38]
• CEBPB（英語版）^[39][40]
• COBRA1（英語版）^[41]
• NR2F1（英語版）^[42]
• CREBBP（英語版）^[35][43]
• CRSP3（英語版）^[37]
• CCND1^[44]
• DDX17（英語版）^[45]
• DDX5（英語版）^[45][46]
• DNTTIP2（英語版）^[47]
• EP300（英語版）^[35][37][48]
• ESR2（英語版）^[49][50]
• FOXO1^[51]
• GREB1（英語版）^[52]
• GTF2H1（英語版）^[53]
• HSPA1A^[54]
• HSPA8^[54]
• HSP90AA1^[55][56]
• Isl1^[57]
• JARID1A（英語版）^[58]
• MVP（英語版）^[59]
• MED1（英語版）^[37][60]
• MED12（英語版）^[37]
• MED14（英語版）^[37]
• MED16（英語版）^[37]
• MED24（英語版）^[37][60]
• MED6（英語版）^[37]
• MGMT^[61]
• MNAT1（英語版）^[62]
• MTA1（英語版）^[63][64]
• NCOA1^{[37][43][45][65][66]}
• NCOA2^{[45][60][67][68][69]}
• NCOA3^[45][70][71]
• NCOA6（英語版）^[72][73]
• NRIP1（英語版）^[74][75][76]
• PDLIM1（英語版）^[77]
• POU4F1（英語版）^[78]
• POU4F2（英語版）^[78]
• PRDM2（英語版）^[79]
• PRMT2（英語版）^[80]
• RBM39（英語版）^[81]
• RNF12（英語版）^[77]
• SAFB（英語版）^[82][83]
• SAFB2（英語版）^[84]
• SHC1（英語版）^[85]
• SHP（英語版）^[86][87]
• SMARCA4^[65][88]
• SMARCE1（英語版）^[89]
• SRA1（英語版）^[45]
• Src^{[61][90][91][92]}
• TR2（英語版）^[93]
• TR4（英語版）^[94]
• TDG（英語版）^[95]
• TRIM24（英語版）^[75][96]
• XBP1^[97]

出典

1. ^ GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000091831 - Ensembl, May 2017
2. ^ GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000019768 - Ensembl, May 2017
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外部リンク

• FactorBook ERalpha_a
• Overview of all the structural information available in the PDB for UniProt: P03372 (Estrogen receptor) at the PDBe-KB.