グリア細胞株由来神経栄養因子

グリア細胞株由来神経栄養因子（グリアさいぼうかぶゆらいしんけいえいよういんし、英: Glial cell line-derived neurotrophic factor、略称: GDNF）は、ヒトではGDNF遺伝子にコードされるタンパク質である^[5]。GDNFは、多くのタイプの神経細胞の生存を促進する低分子量タンパク質である^[6]。GDNFはGFRα（英語版）ファミリーの受容体、特にGFRα1（英語版）を介してシグナルを伝達する。

GDNF
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 2V5E, 3FUB, 4UX8
識別子
記号	GDNF, ATF1, ATF2, HFB1-HSCR3, glial cell derived neurotrophic factor, ATF
外部ID	OMIM: 600837 MGI: 107430 HomoloGene: 433 GeneCards: GDNF
遺伝子の位置 (ヒト) 染色体 5番染色体 (ヒト)[1] バンド データ無し 開始点 37,812,677 bp[1] 終点 37,840,041 bp[1]
遺伝子の位置 (マウス) 染色体 15番染色体 (マウス)[2] バンド データ無し 開始点 7,840,327 bp[2] 終点 7,867,056 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 • protein homodimerization activity • 血漿タンパク結合 • growth factor activity • 受容体結合 • chemoattractant activity involved in axon guidance 細胞の構成要素 • 細胞外領域 • 細胞内 • 細胞外空間 生物学的プロセス • 蠕動 • ureteric bud development • regulation of dopamine uptake involved in synaptic transmission • 末梢神経系発生 • 交感神経系発生 • organ induction • adult locomotory behavior • positive regulation of mesenchymal to epithelial transition involved in metanephros morphogenesis • regulation of stem cell differentiation • regulation of morphogenesis of a branching structure • mesenchymal to epithelial transition involved in metanephros morphogenesis • negative regulation of apoptotic process • 神経系発生 • positive regulation of monooxygenase activity • 腸管神経系発生 • mRNA stabilization • branching involved in ureteric bud morphogenesis • postganglionic parasympathetic fiber development • positive regulation of dopamine secretion • neural crest cell migration • postsynaptic membrane organization • positive regulation of cell population proliferation • positive regulation of cell differentiation • positive regulation of ureteric bud formation • ureteric bud formation • 遺伝子発現調節 • negative regulation of extrinsic apoptotic signaling pathway in absence of ligand • metanephros development • neuron projection development • シグナル伝達 • positive regulation of transcription by RNA polymerase II • MAPK cascade • 軸索誘導 • negative regulation of neuron apoptotic process • positive regulation of branching involved in ureteric bud morphogenesis • regulation of signaling receptor activity • dorsal spinal cord development • embryonic organ development • chemoattraction of axon • commissural neuron axon guidance • regulation of semaphorin-plexin signaling pathway 出典:Amigo / QuickGO
オルソログ
種	ヒト	マウス
Entrez	2668	14573
Ensembl	ENSG00000168621	ENSMUSG00000022144
UniProt	P39905	P48540
RefSeq (mRNA)	NM_000514 NM_001190468 NM_001190469 NM_001278098 NM_199231 NM_199234	NM_010275 NM_001301332 NM_001301333 NM_001301357
RefSeq (タンパク質)	NP_000505 NP_001177397 NP_001177398 NP_001265027 NP_954701	NP_001288261 NP_001288262 NP_001288286 NP_034405
場所 (UCSC)	Chr 5: 37.81 – 37.84 Mb	Chr 5: 7.84 – 7.87 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

機能

GDNF遺伝子は高度に保存された神経栄養因子をコードしている。組換え型GDNFは培養中のドーパミン作動性神経細胞の生存と分化を促進することが示されており、軸索切断（英語版）による運動神経のアポトーシスを防ぐことができる。GDNF遺伝子にコードされたタンパク質は、ホモ二量体として存在する成熟した分泌型へとプロセシングされる。成熟タンパク質はRETがん原遺伝子の遺伝子産物のリガンドである。GDNFをコードする転写産物に加えて、astrocyte-derived trophic factorと呼ばれる異なるタンパク質をコードする2種類の代替的転写産物も記載されている。この遺伝子の変異はヒルシュスプルング病と関係している可能性がある^[6]。

GDNFの最も大きな特徴は、ドーパミン作動性神経^[7]と運動神経^[8]の生存をサポートする能力である。これらの神経集団はパーキンソン病や筋萎縮性側索硬化症（ALS）の疾患過程で死に至る。また、GDNFは腎臓の発生と精子形成を制御しており、アルコール消費を強力に迅速に抑える効果がある^[9]。

GDNFは毛隆起（バルジ）の毛包幹細胞を標的とし、毛包の形成と皮膚の創傷治癒を促進する^[10]。

GDNFファミリーリガンド

GDNFは1991年に発見され^[11]、GDNFファミリーリガンド（GFL）で最初に発見されたメンバーである。

相互作用

GDNFは、GFRα1（英語版）、GFRα2（英語版）と相互作用することが示されている^[12][13]。

治療薬としての可能性

GDNFはパーキンソン病の治療薬としての研究が行われているが、初期の研究では有意な効果は示されていない^[11][14][15]。

ビタミンDはGDNFの発現を強力に誘導する^[16]。

2012年、ブリストル大学はパーキンソン病患者に対する5年間の臨床試験を開始した。41人の参加者は、薬剤が損傷細胞へ直接到達することができるよう、頭蓋内へのポートの外科的な導入が行われた^[17]。GDNFとプラセボの定期的注入による二重盲検試験の結果、GDNF投与群とプラセボ投与群の間でパーキンソン病の症状に関しては有意な差がみられなかったが、損傷した脳細胞に対する効果は確認された^[18]。この臨床試験はParkinson's UKの資金提供、The Cure Parkinson's Trust（CPT）の支援の下行われ、CPTの設立者Tom Isaacsも参加者の1人となった^[19]。