2Aペプチド

2Aペプチドは、18～22アミノ酸長のペプチドのクラスであり、生物細胞内でのタンパク質の翻訳中にリボソームスキッピングを誘発することができる。 ^{[1] [2]これらのペプチドは}DxExNPGPのコア配列モチーフを共有しており、幅広いウイルスファミリーに見られる。2Aペプチドは、リボソームがペプチド結合を形成できないようにし、その後翻訳を再開させることで、単一のORFからポリタンパク質を生成するために人工的に導入することができる。^{[3] [4]}

2Aペプチドのメンバーは、最初に記載されたウイルスにちなんで命名されています。たとえば、最初に記載された2AペプチドであるF2Aは、口蹄疫ウイルスに由来しています。「2A」という名前自体は、このウイルスの遺伝子番号体系に由来しています。^{[1] [5]}

これらのペプチドは「自己切断」ペプチドとしても知られていますが、失われたペプチド結合はリボソームによって合成されず、したがって切断されないため、これは誤った名称であることが知られています。

2Aペプチドファミリーの4つのメンバーは、生命科学研究で頻繁に使用されています。それらは、P2A、E2A、F2A、およびT2Aです。F2Aは口蹄疫ウイルス18に由来し、E2Aは馬鼻炎Aウイルスに由来し、P2Aは豚テスコウイルス-1 2Aに由来し、T2Aはトセアアシグナウイルス2Aに由来します。^[1]

次の表は2Aペプチドの4つのメンバーの配列を示しています。2AペプチドのN末端にオプションのリンカー「 G S G 」（Gly-Ser-Gly）を追加すると、効率が向上します。 ^[6]

2Aペプチドは、リボソームが2AペプチドのC末端付近のグリシン（G）とプロリン（P）間のペプチド結合形成をスキップするように誘導します。その結果、2Aペプチドの上流に位置するペプチドはC末端に余分なアミノ酸が付加され、2Aペプチドの下流のタンパク質はN末端に余分なプロリンが付加されます。2Aペプチド媒介切断の正確な分子メカニズムはまだ不明です。^{[7] [8]}しかし、真のタンパク質分解切断ではなく、リボソームによるグリシル-プロリルペプチド結合形成の「スキップ」が関与していると考えられています。^{[9] [10]}

分子生物学では、2A ペプチドは、単一のオープンリーディングフレームから 2 つの別々のタンパク質を表現するために使用されます。2A ペプチドは、直接的なタンパク質融合が機能しないか、望ましくない場合に使用できます。

2Aペプチドはそれぞれペプチド結合スキッピング効率が異なり、T2AとP2Aが最も効率的で、F2Aが最も効率的でない。^{[11] [12]}そのため、F2A結合タンパク質の最大50％が融合タンパク質として生成される可能性があり、機能獲得などの予測できない結果を引き起こす可能性がある。^[13]ある研究では、2A部位によりリボソームが約60％の確率で脱落し、P2AとT2Aのリボソームリードスルーが約10％であることから、下流のペプチド鎖の発現が約70％減少すると報告されている。^[1]ただし、この研究で検出された脱落のレベルは、使用した構築物によって大きく異なり、いくつかの構築物では脱落の証拠がほとんど見られなかった。さらに、3シストロン転写産物内では、2A配列を2つ組み合わせた後よりも、1つの2A配列の後の方がリボソームの脱落レベルが高いことが報告されており、これは翻訳の線形モデルと矛盾しています。

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