Loading article…
コロニンはアクチン結合タンパク質であり、微小管とも相互作用し、いくつかの細胞型では貪食作用に関連しています。[1] [2] [3]コロニンタンパク質は、酵母からヒトまで、 多数の真核生物で発現しています。
発見
当初、55 kDa のタンパク質がDictyostelium discoideumのアクトミオシン複合体から単離され、後に in vitro でアクチンに結合することが示されました。[4]このアクチン結合タンパク質は、 D. discoideumの細胞皮質のアクチンに富むクラウンのような延長部における強力な免疫局在性から、コロニンと名付けられました。当初、このタンパク質は、一次構造が他のどの ABP とも一致しなかったため、あまり熱心にアクチン結合タンパク質のクラブに受け入れられませんでした。しかし、D. discoideumのコロニンのヌル変異により 、細胞質分裂が損なわれ、エンドサイトーシス、細胞運動性などの多くのアクチン媒介プロセスが損なわれました。後に、このタンパク質は多くの真核細胞で特定されました。[5]
構造
コロニンはWDリピートを含むタンパク質に属し、ベータプロペラ三次構造を形成します。タンパク質の主要部分を含むコロニン1Aの結晶構造（右図参照）は2006年に解明されました。[6]
WDリピートは、通常トリプトファン（W）-アスパラギン酸（D）のアミノ酸配列で終わる約40個のアミノ酸からなる構造モチーフであり、WDという名前が付けられています。[7]
WD-40 ドメイン リピート タンパク質は、タンパク質の中央に位置する 4 つ以上の WD リピートの存在によって定義されます。これらのドメインは 1986 年に発見され、40 ～ 60 アミノ酸の部分保存ドメインを特徴としており、N 末端から 11 ～ 24 残基離れた GH ジペプチドから始まり、C 末端のトリプトファン アスパラギン酸 (WD) ジペプチドで終わります。WD ドメインには固有の触媒活性はなく、同時相互作用のための安定したプラットフォームとして機能すると考えられています。WD リピート タンパク質には多様な細胞機能があります。シグナル伝達、転写調節、細胞骨格リモデリング、小胞輸送の調節などの生理学的プロセスで中心的な役割を果たします。
コロニンホモログは脊椎動物と無脊椎動物の両方で、WD リピートタンパク質のサブファミリーを形成します。コロニンには、中心のコアドメインを形成する 3～5 個の WD クラスターリピートが含まれています。コアドメインとは別に、ほぼすべてのコロニンには、C 末端に 50 アミノ酸の短い保存された N 末端モチーフとコイルドコイルモチーフがあります。N 末端領域には 12 個の基本アミノ酸が含まれており、コロニンタンパク質にのみ存在するため、特徴として考えることができます。これらの基本残基は、アクチン結合に関与することが示されています。さらに、各コロニンには、WD ドメインと C 末端コイルドコイル領域の間に固有の分岐領域が含まれています。この領域のアミノ酸数は大きく異なります。細胞性粘菌の固有領域には22 個のアミノ酸がありますが、哺乳類のコロニンには約 50 個のアミノ酸が含まれています。出芽酵母 Crn1 のコロニン様タンパク質とCaenorhabditis elegansのコロニンの 1 つは、144aa に対して 194 と、はるかに長い固有領域を持っています。酵母コロニンの固有領域は、MAP の微小管結合ドメインと相同性を示し、酵母コロニンはアクチンと微小管の両方に結合し、それらの間の橋渡しとして機能します。
2 番目の可変領域は、3 番目の WD リピートの 4 番目の β ストランドに存在します。
関数
酵母のコロニンCrn1 [8]とショウジョウバエのDpod1はアクチンと微小管細胞骨格を架橋することがわかった。線虫の POD-1とショウジョウバエのコロニンホモログはアクチン細胞骨格を制御し、小胞輸送に関与している。
哺乳類では、コロニンの7つの異なるアイソフォームが報告されています。最もよく研究されているアイソフォームは、コロニン1（コロニン1A）とコロニン1Bです。コロニン1は、Arp2/3依存性メカニズムを介して細胞の定常Fアクチン形成に阻害効果を発揮しました。コロニン1はケモカイン媒介移動に必要でしたが、T細胞におけるT細胞抗原受容体機能には必要ありませんでした。[9]コロニン1Bは、効率的な細胞の突出と移動に必要です。[10] [11]コロニン1Bは、分岐したアクチン構造でArp2/3複合体を置き換えることで、Arp2/3複合体の活動を阻害します。[12]哺乳類のコロニン7はアクチンと相互作用せず、アクチンを介したプロセスも実行しませんが、ゴルジ体輸送に関与しています。
コロニンはほぼすべての真核生物に存在し、それぞれ異なる機能を持っていますが、これらのタンパク質はすべてF-アクチンに結合し、細胞内の動的なF-アクチンが豊富な領域に局在することが示されています。コロニンは、ADPを含むF-アクチンと比較して、ATP / ADP-Piを含むF-アクチンに非常に高い親和性で結合するため、その独特な細胞内局在を説明できる可能性があります。[13]
分類
- 短い従来のコロニン。450～650 個のアミノ酸を含み、C 末端のコイルドコイル領域は 30～40 個のアミノ酸で、コロニンの同種親和性二量体化および/またはオリゴマー化を媒介します (例: CRN1、CRN2)。
- 長いコロニン。C 末端コイルドコイル領域のない 2 つのコアドメイン。
N末端シグネチャー領域は5aaに短縮され、各WDリピートコアドメイン（例：CRN7、POD-1）の前に出現する。
家族
コロニンファミリーに属するヒトタンパク質には以下のものがあります。
参考文献
- ^ Uetrecht AC、Bear JE (2006 年 6 月)。「コロニン: 王冠の復活」。Trends Cell Biol . 16 (8): 421–6. doi :10.1016/j.tcb.2006.06.002. PMID 16806932。
- ^ de Hostos EL (1999年9月). 「アクチン関連タンパク質のコロニンファミリー」. Trends Cell Biol . 9 (9): 345–50. doi :10.1016/S0962-8924(99)01620-7. PMID 10461187.
- ^ Rybakin V 、 Clemen CS (2005 年 6 月)。「コロニンタンパク質 は細胞骨格と膜輸送の多機能調節因子として機能」。BioEssays 27 ( 6 ): 625–32。doi : 10.1002/bies.20235。PMID 15892111。S2CID 1164259。
- ^ de Hostos EL、Bradtke B、Lottspeich F、Guggenheim R、Gerisch G (1991 年 12 月)。「細胞表面突起に局在する Dictyostelium discoideum のアクチン結合タンパク質である Coronin は、G タンパク質ベータサブユニットと配列類似性がある」。EMBO J. 10 ( 13): 4097–104. doi :10.1002/j.1460-2075.1991.tb04986.x. PMC 453159. PMID 1661669 。
- ^ de Hostos EL (2008). 「コロニンファミリーの簡単な歴史」.コロニンファミリータンパク質. 細胞内生化学. 第48巻. pp. 31–40. doi :10.1007/978-0-387-09595-0_4. ISBN 978-0-387-09594-3. PMID 18925369。
{{cite book}}:|journal=無視されました (ヘルプ) - ^ ab PDB : 2AQ5 ; Appleton BA、Wu P、Wiesmann C (2006年1月)。「マウスコロニン-1の結晶構造：リンパ球におけるアクチン細胞骨格ダイナミクスの調節因子」。 構造。14 ( 1): 87–96。doi : 10.1016/ j.str.2005.09.013。PMID 16407068。
- ^ Li D, Roberts R (2001 年 12 月). 「WD リピートタンパク質: 構造特性、生物学的機能、およびヒト疾患への関与」. Cell. Mol. Life Sci . 58 (14): 2085–97. doi :10.1007/PL00000838. PMC 11337334. PMID 11814058. S2CID 20646422 .
- ^ Humphries CL、Balcer HI、D'Agostino JL、Winsor B、Drubin DG、Barnes G、Andrews BJ、Goode BL (2002 年 12 月)。「アクチン結合タンパク質コロニンによる Arp2/3 複合体の活性と機能の直接制御」。J . Cell Biol . 159 (6): 993–1004. doi :10.1083/jcb.200206113. PMC 2173993. PMID 12499356 。
- ^ Föger N, Rangell L, Danilenko DM, Chan AC (2006 年 8 月). 「T リンパ球の輸送と細胞の恒常性維持におけるコロニン 1 の必要性」. Science . 313 (5788): 839–42. Bibcode :2006Sci...313..839F. doi :10.1126/science.1130563. PMID 16902139. S2CID 39580628.
- ^ Cai L、Marshall TW、Uetrecht AC、Schafer DA、Bear JE (2007 年 5 月)。「コロニン 1B は先端で Arp2/3 複合体とコフィリンの活動を調整する」。Cell . 128 ( 5): 915–29. doi :10.1016/j.cell.2007.01.031. PMC 2630706 . PMID 17350576。
- ^ Cai L、Holoweckyj N、Schaller MD、Bear JE（2005年9月）。「プロテインキナーゼCによるコロニン1Bのリン酸化はArp2/3との相互作用および細胞運動性を調節する」。J Biol Chem . 280（36）：31913–23。doi ：10.1074/ jbc.M504146200。PMID 16027158。
- ^ Cai L、Makhov AM、Schafer DA、Bear JE (2008 年 9 月)。「Coronin 1B は cortactin に拮抗し、lamellipodia の Arp2/3 含有アクチン枝を再構築する」。Cell . 134 (5): 828–42. doi :10.1016/j.cell.2008.06.054. PMC 2570342 . PMID 18775315。
- ^ Cai L、Makhov AM、Bear JE (2007年5月)。「F-アクチン結合は、コロニン1Bの生体内機能に必須である」。J Cell Sci . 120 (10): 1779–90. doi : 10.1242/jcs.007641 . PMID 17456547。
さらに読む
- Rosentreter A、Hofmann A、Xavier CP、et al. (2007)。「細胞皮質におけるF-アクチン依存性プロセスへのCoronin 3の関与」。Exp . Cell Res . 313 (5): 878–95. doi :10.1016/j.yexcr.2006.12.015. hdl : 10072/14982 . PMID 17274980。
- Rush J、Moritz A、Lee KA、他 (2005)。「がん細胞におけるチロシンリン酸化の免疫親和性プロファイリング」。Nat . Biotechnol . 23 (1): 94–101. doi :10.1038/nbt1046. PMID 15592455. S2CID 7200157.
- Gerhard DS、Wagner L、Feingold EA、他 (2004)。「NIH 完全長 cDNA プロジェクトの現状、品質、拡大: 哺乳類遺伝子コレクション (MGC)」。Genome Res . 14 (10B): 2121–7. doi :10.1101/gr.2596504. PMC 528928. PMID 15489334 。
- 太田 孝文、鈴木 勇、西川 孝文、他 (2004)。「21,243 個の完全長ヒト cDNA の完全な配列決定と特性解析」。Nat . Genet . 36 (1): 40–5. doi : 10.1038/ng1285 . PMID 14702039。
- Strausberg RL、Feingold EA、Grouse LH、他 (2003)。「15,000 を超える完全長のヒトおよびマウス cDNA 配列の生成と初期分析」。Proc . Natl. Acad. Sci. USA . 99 ( 26): 16899–903。Bibcode : 2002PNAS ... 9916899M。doi : 10.1073/ pnas.242603899。PMC 139241。PMID 12477932。
- Spoerl Z、Stumpf M、Noegel AA、Hasse A (2003)。「普遍的な哺乳類コロニン 3 のオリゴマー化、F-アクチン相互作用、膜結合はカルボキシル末端によって媒介される」。J . Biol. Chem . 277 (50): 48858–67. doi : 10.1074/jbc.M205136200 . PMID 12377779。
- 飯坂正人、韓 HJ、明石 博 ほか（2000年）。 「コロニン様アクチン結合タンパク質と相同な新規ヒト遺伝子 CORO1C の単離と染色体割り当て」。サイトジネット。セルジュネット。88 (3-4): 221-4。土井：10.1159/000015555。PMID 10828594。S2CID 46548464 。
- Okumura M, Kung C, Wong S, et al. (1998). 「ヒトとマウスの間で保存されているコロニン関連タンパク質ファミリーの定義：コロニン-2とCD45関連タンパク質の密接な遺伝的つながり」。DNA Cell Biol . 17 (9): 779–87. doi :10.1089/dna.1998.17.779. PMID 9778037。
- Suzuki Y, Yoshitomo-Nakagawa K, Maruyama K, et al. (1997). 「全長濃縮および5'末端濃縮cDNAライブラリーの構築と特性評価」. Gene . 200 (1–2): 149–56. doi :10.1016/S0378-1119(97)00411-3. PMID 9373149.
- Wick M、Bürger C、Brüsselbach S、et al. (1994)。「血清誘導性遺伝子の同定：G0-->S および G1-->S 進行中の遺伝子調節の異なるパターン」。J . Cell Sci . 107 (1): 227–39. doi :10.1242/jcs.107.1.227. PMID 8175911。
- Maruyama K, Sugano S (1994). 「オリゴキャッピング：真核生物mRNAのキャップ構造をオリゴリボヌクレオチドで置き換える簡単な方法」Gene . 138 (1–2): 171–4. doi :10.1016/0378-1119(94)90802-8. PMID 8125298.