アーキオソルターゼ

アーキオソルターゼは、一部の古細菌の細胞膜に存在するタンパク質です。^[1]アーキオソルターゼは、分泌タンパク質から約25アミノ酸長のカルボキシル末端タンパク質選別シグナルを認識して除去します。1つのアーキオソルターゼをコードするゲノムは、50を超える標的タンパク質をコードする可能性があります。最もよく特徴付けられているアーキオソルターゼの標的は、 Haloferax volcanii S層糖タンパク質であり、 O結合型グリコシル化、N結合型グリコシル化、およびC末端に向かって大きなプレニル由来の脂質修飾を伴う、広範囲に修飾されたタンパク質です。 ^[2]アーキオソルターゼA（artA）遺伝子のノックアウト、またはS層糖タンパク質のモチーフPro-Gly-Phe（PGF）をPro-Phe-Glyに置換すると、脂質部分の付着が阻害され、PGF-CTERMタンパク質選別ドメインの除去が阻害されます。^{[3]したがって、アーキオソルターゼは、単純な}プロテアーゼではなく、ソルターゼのようなトランスペプチダーゼであると考えられます。

アーキオソルターゼは、グラム陰性細菌の特性未解明の対応物であるエキソソルターゼと関連している。両タンパク質ファミリーの名前は、グラム陽性細菌のソルターゼと類似した役割を反映しているが、両者は配列相同性を共有していない。アーキオソルターゼとエキソソルターゼの配列は、ソルターゼにはない疎水性膜貫通ヘリックスから主に構成されている。アーキオソルターゼはいくつかの異なるサブタイプに分類され、それぞれが異なるシグネチャモチーフを持つ選別シグナルを認識する役割を担っている。アーキオソルターゼA (ArtA) はPGF-CTERMシグナルを認識し、ArtB はVPXXXP-CTERM、AtrC はPEF-CTERMを認識するなど、1つの古細菌ゲノムが2つの異なるアーキオソルターゼシステムをコードする場合がある。

すべてのアーキオソルターゼとエキソソルターゼに共通する不変残基には、CysとArgが含まれる。どちらかを置換すると触媒活性が失われ、ソルターゼの活性部位が収束進化したことを示唆している。 ^[4]

古細菌モデル種であるHaloferax volcaniiでは、アーキオソルターゼAは、同定された膜結合プロテアーゼのかなり大規模なコレクションに属していますが、細菌のソルターゼとは対照的に、菱形プロテアーゼRhoIIとともに、膜内切断プロテアーゼのより小規模なセットにも属しているようです。 ^[5]

参考文献

^ Haft, Daniel H.; Samuel H. Payne; Jeremy D. Selengut (2012 年 1 月)。「Archaeosortases と Exosortases は、膜通過と翻訳後修飾を結び付ける広く分布するシステムです」。J . Bacteriol . 194 (1): 36–48. doi :10.1128/JB.06026-11. PMC 3256604. PMID 22037399 。
^ アブドゥル・ハリム、モフド・ファリド;ファイファー、フリードヘルム。ゾウ、ジェームズ。アンドリュー・フリッシュ。ハフト、ダニエル。ウー、シー。トリッチ、ニコラ。ブリュワー、ヘザー。ペイン、サミュエル・H.パシャ・トリッチ、リリャナ;ポールシュレーダー、メヒティルド（2013 年 6 月）。「Haloferax volcanii アーケオソルターゼは、S 層糖タンパク質の運動性、接合、および C 末端プロセシングに必要です。」モル微生物。88 (6): 1164–75。土井：10.1111/mmi.12248。PMID 23651326。S2CID 5756916 。
^ Abdul Halim, MF; Karch, KR; Zhou, Y; Haft, DH; Garcia, BA; Pohlschroder, M (2016). 「PGF シグネチャーモチーフの並べ替えにより、Haloferax volcanii S 層糖タンパク質の Archaeosortase 依存性 C 末端切断とプレニル脂質付着の両方がブロックされる」J. Bacteriol . 198 (5): 808–15. doi :10.1128/JB.00849-15. PMC 4810604. PMID 26712937 .
^ Abdul Halim MF、Rodriguez R、Stoltzfus JD、Duggin IG、Pohlschroder M (2018年5月)。「保存残基はHaloferax volcaniiアーキオソルターゼの触媒活性に重要：古細菌および細菌由来の非相同ソルターゼの触媒メカニズムの収束進化への影響」。分子微生物学。108 （ 3）：276–287。doi ：10.1111/mmi.13935。PMID 29465796。
^ Giménez MI、Cerletti M、De Castro RE (2015)。「古細菌膜関連プロテアーゼ：Haloferax volcanii およびその他の塩性古細菌に関する知見」。Frontiers in Microbiology 6 : 39。doi : 10.3389 / fmicb.2015.00039。PMC 4343526。PMID 25774151。

[Haft-1] Haft, Daniel H.; Samuel H. Payne; Jeremy D. Selengut (2012 年 1 月)。「Archaeosortases と Exosortases は、膜通過と翻訳後修飾を結び付ける広く分布するシステムです」。J . Bacteriol . 194 (1): 36–48. doi :10.1128/JB.06026-11. PMC 3256604. PMID 22037399 。

[2] アブドゥル・ハリム、モフド・ファリド;ファイファー、フリードヘルム。ゾウ、ジェームズ。アンドリュー・フリッシュ。ハフト、ダニエル。ウー、シー。トリッチ、ニコラ。ブリュワー、ヘザー。ペイン、サミュエル・H.パシャ・トリッチ、リリャナ;ポールシュレーダー、メヒティルド（2013 年 6 月）。「Haloferax volcanii アーケオソルターゼは、S 層糖タンパク質の運動性、接合、および C 末端プロセシングに必要です。」モル微生物。88 (6): 1164–75。土井：10.1111/mmi.12248。PMID 23651326。S2CID 5756916 。

[3] Abdul Halim, MF; Karch, KR; Zhou, Y; Haft, DH; Garcia, BA; Pohlschroder, M (2016). 「PGF シグネチャーモチーフの並べ替えにより、Haloferax volcanii S 層糖タンパク質の Archaeosortase 依存性 C 末端切断とプレニル脂質付着の両方がブロックされる」J. Bacteriol . 198 (5): 808–15. doi :10.1128/JB.00849-15. PMC 4810604. PMID 26712937 .

[pmid29465796-4] Abdul Halim MF、Rodriguez R、Stoltzfus JD、Duggin IG、Pohlschroder M (2018年5月)。「保存残基はHaloferax volcaniiアーキオソルターゼの触媒活性に重要：古細菌および細菌由来の非相同ソルターゼの触媒メカニズムの収束進化への影響」。分子微生物学。108 （ 3）：276–287。doi ：10.1111/mmi.13935。PMID 29465796。

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