CRMPファミリー(コラプシン反応媒介タンパク質、collapsin response mediator protein family)は、類似した分子サイズ(60?66 kDa)と高いアミノ酸同一性(50?70%)を有する5種類の細胞内リン酸化タンパク質(CRMP1
(英語版)、CRMP2(英語版)、CRMP3(英語版)、CRMP4(英語版)、CRMP5(英語版))からなるタンパク質ファミリーである。CRMPは主に発生中の神経系で発現しており、微小管との相互作用を介して神経突起から軸索への形成過程、成長円錐の誘導と崩壊に重要な役割を果たす[1][2]。切断型のCRMPは外傷後の神経変性とも関係している[3]。さまざまな医薬品によるCRMP2の発現の調節は、近年研究が進展している領域である。CRMP2の発現を高めるもしくは低めることができる化学物質の発見によって、アルツハイマー病やパーキンソン病などの神経疾患の影響を抑えられるようになる可能性があると考えられている[4][5]。 CRMPファミリーの各メンバーは、いくつかのグループによって異なる種で独立に発見された[4][6]。ファミリーの5つのメンバーの中ではCRMP2が最初に1995年に同定され、ニワトリの後根神経節(DRG)における軸索誘導の阻害タンパク質であるセマフォリン3A
歴史
構造CRMP1の結晶構造
CRMPファミリーのメンバーは564アミノ酸から572アミノ酸の長さであり、各メンバーはマウスとヒトの間で約95%が保存されている[6]。CRMP1からCRMP4のアミノ酸配列は約75%が互いに相同であるが、CRMP5と他のCRMPは50?51%の相同性を示すのみである[4]。CRMPは線虫Caenorhabditis elegansのUnc-33のホモログであり、Unc-33の変異は神経回路形成や協調的な運動の欠陥を引き起こすことが知られている[7]。CRMP1からCRMP4は四量体型肝臓DHPaseと約60%が相同であり、金属依存性アミドヒドロラーゼファミリーのメンバーと類似した構造をとる。しかしながら、CRMPにはアミドヒドロラーゼの活性部位で金属結合を可能にしているヒスチジン残基が存在せず、そのため酵素活性は持たない[4]。
CRMPはホモ四量体またはヘテロ四量体として存在する。四量体はN末端の残基が複合体の外側に位置するような形で形成され、その結果CRMPは細胞質でさまざまな因子を調節することができるようになる。ゲル濾過(英語版)による解析では、CRMP1やCRMP5のホモ四量体形成能はCRMP2と比較して弱く、またCa2+やMg2+といった2価カチオンはCRMP1やCRMP5のオリゴマーを不安定化するのに対し、CRMP2に対してはホモオリゴマー形成を促進することが示されている[8]。C末端の80アミノ酸には、さまざまなキナーゼによるリン酸化部位が存在する[4]。 CRMPの発現は神経系の発生過程を通じて調節されている。発生中の神経系では、各CRMPはそれぞれ時空間的に固有の発現パターンを示す。一例として、小脳の顆粒細胞
発現
成体の神経系ではCRMPの発現は大きくダウンレギュレーションされ、神経可塑性(英語版)、神経発生や再生と関係する領域に限定されている。