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하이드록시카복실산 수용체 2

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목차

1. 개요

하이드록시카복실산 수용체 2(HCA2)는 일반적으로 HCA2 단백질로 구성된 호모다이머로 존재하지만, HCA3 단백질과의 헤테로다이머 형태로도 발견될 수 있다. HCA2는 부티르산, β-하이드록시부티르산, 니아신 등 다양한 물질에 의해 활성화되며, 지방 분해를 억제하는 기능을 한다. 다양한 면역 세포, 장 상피 세포, 피부 세포, 지방 세포, 유선 상피 세포, 간세포, 골 세포, 신경계 세포 등 여러 세포에서 발현된다.

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하이드록시카복실산 수용체 2
일반 정보
다른 이름하이드록시카복실산 수용체 2
니아신 수용체 1 (Niasin suyongche 1)
G 단백질 연결 수용체 109A (G danbaekjil yeongyeol suyongche 109A)
영어 이름Hydroxycarboxylic acid receptor 2
Niacin receptor 1
G protein-coupled receptor 109A
식별
Entrez Gene'338442'
HGNC'14379'
OMIM'612244'
RefSeqNM_178125.3
UniProtQ8TDU6
특징
유형G 단백질 연결 수용체
리간드
작용제니아신
부티르산
β-하이드록시부티르산
케톤체
기능
역할대사 조절
면역 조절
신경 보호
관련 질병동맥경화
대장염
간 손상
신경 염증
통증
추가 정보
약리학IUPHAR/BPS Guide to Pharmacology

2. HCA2 단백질 구조 및 발현

HCA2는 일반적으로 두 개의 HCA2 단백질로 구성된 호모다이머로 형성되고 간주된다.[9] 그러나 HCA2 단백질과 HCA3 단백질이 결합된 헤테로다이머는 사람 배아 신장 HEK 293 세포에서 검출되었다.[9] 인간의 ''HCAR2''와 ''HCAR3'' 유전자는 12번 염색체 24.31 위치에서 서로 인접해 있으며 95% 이상의 아미노산 서열 상동성을 갖는다.[9] HCA2 호모다이머를 발현하는 세포의 활성화와 HCA2/HCA3 헤테로다이머 단백질의 활성화에 의해 유발되는 반응에 유의미한 차이가 없는 것으로 보이지만, 이를 확인하기 위해서는 더 많은 연구가 필요하다.[9] 또한, '''1)''' HCA2와 HCA1은 대부분의 포유류 종에서 발견되지만 HCA3는 고등 영장류에서만 발견되며,[1] '''2)''' 단량체 HCA2와 HCA3 단백질은 매우 다른 리간드 민감도를 보일 수 있으며, 예를 들어 니아신은 HCA2에 결합하여 활성화시키지만, HCA3에는 결합하지 않거나 약하게만 결합하여 활성화시킨다.[21] 인간 세포 및 조직에서 HCA2에 대한 연구는 이러한 세포 및 조직이 HCA3를 얼마나 많이 발현하고 HCA3-HCA2 헤테로다이머를 형성하는지 결정하지 못했다. HCA2-HCA3 헤테로다이머가 "HCA2 활성제"의 효과에 관여한다는 것을 향후 연구에서 발견할 경우, 여기에 인용된 연구는 수정될 필요가 있을 수 있다.[9]

2. 1. HCA2와 HCA3의 관계

HCA2는 일반적으로 두 개의 HCA2 단백질로 구성된 호모다이머로 형성된다.[9] 그러나 HCA2 단백질과 HCA3 단백질이 결합된 헤테로다이머는 사람 배아 신장 HEK 293 세포에서 검출되었다.[9] 인간의 ''HCAR2''와 ''HCAR3'' 유전자는 12번 염색체 24.31 위치에서 서로 인접해 있으며 95% 이상의 아미노산 서열 상동성을 갖는다.[9] HCA2 호모다이머와 HCA2/HCA3 헤테로다이머 단백질의 활성화에 의해 유발되는 반응에 유의미한 차이가 없는 것으로 보이지만, 추가 연구가 필요하다.[9] HCA2와 HCA1은 대부분의 포유류 종에서 발견되지만 HCA3는 고등 영장류에서만 발견된다.[1] 단량체 HCA2와 HCA3 단백질은 매우 다른 리간드 민감도를 보일 수 있으며, 예를 들어 니아신은 HCA2에 결합하여 활성화시키지만, HCA3에는 결합하지 않거나 약하게만 결합하여 활성화시킨다.[21] 인간 세포 및 조직에서 HCA2에 대한 연구는 HCA3를 얼마나 많이 발현하고 HCA3-HCA2 헤테로다이머를 형성하는지 결정하지 못했다.[9] 따라서 "HCA2 활성제" 효과에 HCA2-HCA3 헤테로다이머가 관여한다는 것이 밝혀질 경우, 기존 연구는 수정될 필요가 있을 수 있다.[9]

2. 2. HCA2 발현 세포

HCA2는 면역계의 특정 세포 (호중구, 단핵구, 대식세포, 피부 수지상 세포[14], 림프구[9]), 소장 및 결장의 장 상피에서 장의 내강을 마주하는 세포[22], 피부의 상피 세포, 각질 세포, 랑게르한스 세포[23], 백색 지방 조직 및 갈색 지방 조직의 지방 세포[24], 유선의 상피 세포[16], 간세포, 골 조직의 다핵 파골 세포, 신장의 족세포[9], 신경계의 세포 (뇌의 대뇌 피질과 해마에 있는 미세 아교 세포[20], 눈의 망막 색소 상피 세포[25][26], 뇌의 전두복외측 연수에 있는 별아교 세포와 뉴런, 말초 신경계의 슈반 세포와 위성 신경 교세포[9]) 등 다양한 세포에서 발현된다.

3. HCA2 활성화 물질

부티르산, β-하이드록시부티르산, 니아신 외에도 모노메틸 푸마레이트,[23] 디메틸 푸마레이트(전구약물로, HCA2를 직접 활성화시키지는 않지만 동물 장에서 모노메틸 푸마레이트로 빠르게 전환된다[19][27]),[9][28] 아시프란(HCA3에도 결합하지만 HCA2보다 친화력이 낮다[21]), 아시피목스, SCH 900271,[23] MK-6892,[29] MK-1903,[30] GSK256073,[31] 그리고 N2L[32] 등이 HCA2를 활성화시키는 것으로 보고되었다. 디메틸 푸마레이트는 전구약물이며 체내에서 모노메틸 푸마레이트로 전환되어 HCA2를 활성화한다.

4. HCA2의 기능

4. 1. 지방 분해 억제

지방 분해는 트리글리세리드가 유리 지방산과 글리세롤로 가수 분해되는 대사 경로이다. 이 경로가 활성화되면 지방 세포는 유리 지방산을 순환계로 방출하여 혈청 유리 지방산 수치를 높인다. 반대로 지방 분해가 억제되면 혈청 유리 지방산 수치가 감소한다. HCA2는 지방 분해를 억제하고 혈청 지방산 수치를 낮추는 기능을 한다.[33] 나이아신은 지방 분해를 억제하여 인간의 유리 지방산 혈장 수치를 낮춘다. HCA2 활성 약물인 MK-1903을 1상 및 2상 임상 시험에서 경구 투여했을 때, 혈장 유리 지방산 수치가 현저하게 감소했다. 홍조는 이 약물의 주요 부작용이었으나, MK-1903은 트리글리세리드 및 HDL-c(즉, 콜레스테롤 관련 고밀도 지단백질) 혈장 수치에 훨씬 적은 영향을 미쳤다. 이러한 결과는 나이아신과 MK-1903이 HCA2를 활성화하여 인간의 지방 분해를 억제하는지 여부를 결정하기 위해서는 더 많은 연구가 필요함을 시사한다.[34] HCA1과 HCA3도 지방 분해를 억제할 수 있다.[23]

4. 2. 다양한 질병에서의 역할

참조

[1] 논문 International Union of Basic and Clinical Pharmacology. LXXXII: Nomenclature and Classification of Hydroxy-carboxylic Acid Receptors (GPR81, GPR109A, and GPR109B) 2011-06
[2] 논문 Identification of G protein-coupled receptor genes from the human genome sequence 2002-06
[3] 논문 Molecular identification of high and low affinity receptors for nicotinic acid 2003-03
[4] 논문 Molecular identification of nicotinic acid receptor 2003-03
[5] 웹사이트 Entrez Gene: GPR109A G protein-coupled receptor 109A https://www.ncbi.nlm[...]
[6] 웹사이트 Hydroxycarboxylic acid receptors http://www.guidetoph[...] International Union of Basic and Clinical Pharmacology 2018-07-13
[7] 논문 Short-chain fatty acid receptors and gut microbiota as therapeutic targets in metabolic, immune, and neurological diseases 2022-11
[8] 논문 Ketone body receptor GPR43 regulates lipid metabolism under ketogenic conditions 2019-11
[9] 논문 Emerging roles of GPR109A in regulation of neuroinflammation in neurological diseases and pain 2023-04
[10] 논문 Chemogenetic Approaches to Explore the Functions of Free Fatty Acid Receptor 2 https://eprints.gla.[...] 2021-03
[11] 논문 Butyrate, neuroepigenetics and the gut microbiome: Can a high fiber diet improve brain health? 2016-06
[12] 논문 Activation of G protein-coupled receptors by ketone bodies: Clinical implication of the ketogenic diet in metabolic disorders 2022
[13] 논문 Anti-inflammatory effects of the hydroxycarboxylic acid receptor 2 2016-02
[14] 논문 Metabolite-Sensing G Protein-Coupled Receptors-Facilitators of Diet-Related Immune Regulation 2017-04
[15] 논문 Deficiency of Prebiotic Fiber and Insufficient Signaling Through Gut Metabolite-Sensing Receptors Leads to Cardiovascular Disease 2020-04
[16] 논문 GPR109A alleviate mastitis and enhances the blood milk barrier by activating AMPK/Nrf2 and autophagy 2021
[17] 논문 β-Hydroxybutyrate protects from alcohol-induced liver injury via a Hcar2-cAMP dependent pathway 2018-09
[18] 논문 Activation of Gpr109a, receptor for niacin and the commensal metabolite butyrate, suppresses colonic inflammation and carcinogenesis 2014-01
[19] 논문 Immune cell targeted fumaric esters support a role of GPR109A as a primary target of monomethyl fumarate in vivo 2023-06
[20] 논문 Butyrate ameliorates chronic alcoholic central nervous damage by suppressing microglia-mediated neuroinflammation and modulating the microbiome-gut-brain axis 2023-04
[21] 논문 Computational insights on molecular interactions of acifran with GPR109A and GPR109B 2022-07
[22] 논문 Participation of Short-Chain Fatty Acids and Their Receptors in Gut Inflammation and Colon Cancer 2021
[23] 논문 Hydroxy-Carboxylic Acid Receptor Actions in Metabolism 2017-03
[24] 논문 Short-Chain Fatty Acid Receptors and Blood Pressure Regulation: Council on Hypertension Mid-Career Award for Research Excellence 2021 2022-10
[25] 논문 Expression and activation of the ketone body receptor HCAR2/GPR109A promotes preservation of retinal endothelial cell barrier function 2022-08
[26] 논문 GPR109A as an anti-inflammatory receptor in retinal pigment epithelial cells and its relevance to diabetic retinopathy 2012-04
[27] 논문 Dimethyl fumarate: A review of preclinical efficacy in models of neurodegenerative diseases 2022-07
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[29] 논문 Discovery of a biaryl cyclohexene carboxylic acid (MK-6892): a potent and selective high affinity niacin receptor full agonist with reduced flushing profiles in animals as a preclinical candidate 2010-03
[30] 논문 (1aR,5aR)1a,3,5,5a-Tetrahydro-1H-2,3-diaza-cyclopropa[a]pentalene-4-carboxylic acid (MK-1903): a potent GPR109a agonist that lowers free fatty acids in humans 2012-04
[31] 논문 GSK256073, a selective agonist of G-protein coupled receptor 109A (GPR109A) reduces serum glucose in subjects with type 2 diabetes mellitus 2013-11
[32] 논문 Discovery of a novel niacin-lipoic acid dimer N2L attenuating atherosclerosis and dyslipidemia with non-flushing effects 2020-02
[33] 논문 Niacin stimulates adiponectin secretion through the GPR109A receptor 2009-03
[34] 논문 Niacin lipid efficacy is independent of both the niacin receptor GPR109A and free fatty acid suppression 2012-08
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[47] 논문 GPR109A is a G-protein-coupled receptor for the bacterial fermentation product butyrate and functions as a tumor suppressor in colon 2009-04
[48] 논문 Short-chain free-fatty acid G protein-coupled receptors in colon cancer 2021-04
[49] 저널 인용 Identification of G protein-coupled receptor genes from the human genome sequence 2002-06
[50] 웹인용 Entrez Gene: GPR109A G protein-coupled receptor 109A https://www.ncbi.nlm[...]
[51] 저널 인용 Molecular identification of high and low affinity receptors for nicotinic acid 2003-03
[52] 저널 인용 Molecular identification of nicotinic acid receptor 2003-03
[53] 저널 인용 International Union of Basic and Clinical Pharmacology. LXXXII: Nomenclature and Classification of Hydroxy-carboxylic Acid Receptors (GPR81, GPR109A, and GPR109B) 2011-06
[54] 저널 인용 International Union of Basic and Clinical Pharmacology. LXXXII: Nomenclature and Classification of Hydroxy-carboxylic Acid Receptors (GPR81, GPR109A, and GPR109B) 2011-06
[55] 웹인용 Hydroxycarboxylic acid receptors http://www.guidetoph[...] International Union of Basic and Clinical Pharmacology 2018-07-13


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