Nrthugu

EPO
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
	1BUY, 1CN4, 1EER
識別子
記号	; EPO, EP, MVCD2, erythropoietin, Erythropoietin, ECYT5, DBAL
外部ID	OMIM: 133170 MGI: 95407 HomoloGene: 624 GeneCards: EPO
遺伝子の位置 (ヒト)
染色体	7番染色体 (ヒト)
	; ; ;
終点	100,723,700 bp
遺伝子の位置 (マウス)
染色体	5番染色体 (マウス)
	; ; ;
終点	137,533,242 bp
; 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	• hormone activity; • protein kinase activator activity; • 血漿タンパク結合; • erythropoietin receptor binding; • cytokine activity;
細胞の構成要素	• 細胞外領域; • cell surface; • cell body; • 細胞外空間;
生物学的プロセス	• erythrocyte maturation; • negative regulation of cation channel activity; • response to interleukin-1; • response to hypoxia; • negative regulation of intrinsic apoptotic signaling pathway in response to osmotic stress; • response to nutrient; • response to salt stress; • negative regulation of erythrocyte apoptotic process; • response to testosterone; • regulation of transcription from RNA polymerase II promoter; • response to hyperoxia; • positive regulation of Ras protein signal transduction; • 老化; • negative regulation of apoptotic process; • negative regulation of transcription from RNA polymerase II promoter; • response to electrical stimulus; • 血液循環; • response to estrogen; • cellular hyperosmotic response; • positive regulation of transcription, DNA-templated; • response to vitamin A; • response to lipopolysaccharide; • acute-phase response; • peptidyl-serine phosphorylation; • response to axon injury; • hemoglobin biosynthetic process; • positive regulation of neuron differentiation; • positive regulation of cell proliferation; • regulation of transcription from RNA polymerase II promoter in response to hypoxia; • positive regulation of ERK1 and ERK2 cascade; • positive regulation of neuron projection development; • negative regulation of calcium ion transport into cytosol; • negative regulation of myeloid cell apoptotic process; • activation of protein kinase activity; • embryo implantation; • シグナル伝達; • positive regulation of activated T cell proliferation; • positive regulation of protein kinase activity; • negative regulation of neuron death; • アポトーシス; • response to dexamethasone; • cell proliferation; • erythrocyte differentiation; • erythropoietin-mediated signaling pathway; • positive regulation of tyrosine phosphorylation of STAT protein; • regulation of receptor activity; • positive regulation of phosphatidylinositol 3-kinase signaling;
	出典:Amigo / QuickGO;
オルソログ
	2056
	13856
	ENSG00000130427
	ENSMUSG00000029711
	P01588
	P07321
	NM_000799
	NM_007942; NM_001312875
	NP_000790
	NP_001299804; NP_031968
	ウィキデータ
閲覧/編集ヒト	閲覧/編集マウス

エリスロポエチン（英語: Erythropoietin; 略称: EPO）とは、赤血球の産生を促進する造血因子の一つ（ホルモンともサイトカインとも）。分子量は約34000、165個のアミノ酸から構成されている。血液中のエリスロポエチン濃度は、貧血、赤血球増加症などの鑑別診断に用いられる。腎性貧血の治療に主に使用されているが、ドーピングにも使用され問題となっている。

概要

主に腎臓の尿細管間質細胞で生成され、補助的に肝臓でも作られる。多くが腎臓で産生されていることから、慢性腎不全等の腎機能低下状態になると、エリスロポエチンの不足により腎性貧血に陥る。なお、近年までEPOの産生部位について議論があり、傍糸球体装置や近位尿細管、血管内皮細胞などが候補に挙がっていたが、遺伝子組み換えマウスの解析から尿細管間質細胞と判明した。エリスロポエチンは骨髄中の赤芽球系前駆細胞に作用し、赤血球への分化と増殖を促進することが知られている。

合成と医療での利用

エポエチンベータペゴル

他のタンパク質同様に全合成は困難だったが、2012年にサミュエル・ダニシェフスキーらがネイティブケミカルライゲーション（英語版）を用い、糖鎖を簡略化した形ではあるが初めて全合成に成功した^[5]。これらのエリスロポエチン類似化合物は、赤血球造血刺激因子製剤（ESA）と呼ばれる。医薬品としては、エポエチンアルファ（商品名エスポー）、エポエチンベータ（商品名エポジン）といった遺伝子組換えによるエリスロポエチン製剤があり、腎性貧血に用いられる。日本では保険適応上、腎性貧血にのみ用いられているが、欧米では各種悪性疾患にともなう貧血などにも使用される。エポエチンベータに直鎖メトキシポリエチレングリコール（PEG）分子を化学的に結合させること(PEG化)で長時間の持続作用を実現した製剤も開発されている(ミルセラ:エポエチンベータペゴル)。

ドーピング

エリスロポエチン（EPO）は赤血球の増加効果を持つことから、筋肉への酸素供給量を高め持久力を向上させる目的で、長距離系スポーツ（自転車ロードレース、クロスカントリースキーなど）のドーピングに使用されている^[6]。2009年には複数の自転車競技選手からEPOが検出された^[7]。また2013年1月には、ツール・ド・フランスで7回優勝したランス・アームストロングがオプラ・ウィンフリーとのインタビューで、かつてEPOを使ったドーピングを行なっていたことを認めた^[8]。

元来体内に存在する自然物質でその使用の判別が難しいため、ヘマトクリット（血液中に占める血球の容積率）、ヘモグロビン、網状赤血球数などを用いてドーピングのスクリーニングを行っている場合が多い。スクリーニング検査による疑い例は、尿を検体として電気泳動法によって遺伝子組換えEPOを検出している。

調節機構

エリスロポエチンの産生は、血液中の酸素分圧によって調節されている。EPOの転写調節機構はいくつか報告されているが、低酸素応答転写因子であるHIF (hypoxia inducible factors) が代表的なものである。HIFは酸素濃度が高いときには分解され、低酸素のときには核内に移行してEPOの転写を促進する。つまり、慢性的な低酸素状態となった時にEPOの産生が促進されるのである。したがって、貧血などでもEPOの産生は促進される。

EPOは赤血球上のエリスロポエチン受容体（英語版） (EpoR) に結合し、ヤーヌスキナーゼ2（JAK2）を活性化する。このEpoRは多くの骨髄細胞、白血球、末梢・中枢神経に発現しており、Epoに結合することで細胞内のシグナル伝達に関わっている。

分子構造

分子式	C₈₀₉H₁₃₀₁N₂₂₉O₂₂₉S₅
分子量	18,235.96
配列構造	APPRLICDSRVLERYLLEAKEAENITTGCA EHCSLNENITVPDTKVNFYAWKRMEVGQQA VEVWQGLALLSEAVLRGQALLVNSSQPWEP LQLHVDKAVSGKRSKTTLLRALGAQKEAIS PPDAASAAPLRTITADTFRKLFRVYSMFLR GKLKLYTGEACRTGDR

実際には、24, 38, 83番目の太字の3つのN（アスパラギン）残基にはN結合型糖鎖が、126番目の斜体字のS（セリン）残基にはO結合型糖鎖が付加しており、分子量は遙かに大きい。また、糖鎖を除去するとEPOの活性はなくなる。さらに7と161番目のC（システイン）残基間と29と33番目のシステイン残基間にはジスルフィド結合が形成されている。

脚注

^ ^a^b^cGRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000130427 - Ensembl, May 2017

^ ^a^b^cGRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000029711 - Ensembl, May 2017

^ "Human PubMed Reference:".

^ "Mouse PubMed Reference:".

^ 【全合成】At Last: Erythropoietin as a Single Glycoform、ChemASAP、2012年12月7日、2015年3月30日閲覧

^ “ドーピングとの闘いー事例紹介”. 財団法人日本分析センター. 2013年7月25日閲覧。

^ Lee Rodgers (2009年12月15日). “アンチ・ドーピング専門家「選手たちは新型EPOが検出不可能だと間違って信じている」”. cyclingtime.com. 2013年7月25日閲覧。

^ “アームストロング氏、更なる訴訟に直面”. AFP (2013年3月2日). 2013年7月25日閲覧。

外部リンク

トップアスリートの赤い闇血液ドーピングなしには勝てない

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[refGRCh38Ensembl-1] GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000130427 - Ensembl, May 2017

[refGRCm38Ensembl-2] GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000029711 - Ensembl, May 2017

[3] "Human PubMed Reference:".

[4] "Mouse PubMed Reference:".

[5] 【全合成】At Last: Erythropoietin as a Single Glycoform、ChemASAP、2012年12月7日、2015年3月30日閲覧

[6] “ドーピングとの闘いー事例紹介”. 財団法人日本分析センター. 2013年7月25日閲覧。

[7] Lee Rodgers (2009年12月15日). “アンチ・ドーピング専門家「選手たちは新型EPOが検出不可能だと間違って信じている」”. cyclingtime.com. 2013年7月25日閲覧。

[8] “アームストロング氏、更なる訴訟に直面”. AFP (2013年3月2日). 2013年7月25日閲覧。

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Nrthugu

エリスロポエチン

目次

概要

合成と医療での利用

ドーピング

調節機構

分子構造

脚注

関連項目

外部リンク

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