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| DEAD/DEAH ボックスヘリカーゼ | |||||||||
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 酵母開始因子4Aのアミノ末端ドメインの構造。PDB 1qva [1] | |||||||||
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| シンボル | 死んだ | ||||||||
| パム | PF00270 | ||||||||
| ファム一族 | CL0023 | ||||||||
| インタープロ | 著作権 | ||||||||
| プロサイト | PDOC00039 | ||||||||
| SCOP2 | 1qva / スコープ / SUPFAM | ||||||||
| 医療機器 | cd00268 | ||||||||
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DEADボックスタンパク質は、典型的にはRNAが関与するさまざまな代謝プロセスに関与しているが、場合によっては他の核酸も関与する。[2] DEADボックスタンパク質は9つのモチーフで高度に保存されており、ほとんどの原核生物と真核生物に見られるが、すべてに見られるわけではない。ヒトを含む多くの生物には、 RNA代謝に関与するDEADボックス（SF2）ヘリカーゼが含まれている。[3]
DEADボックスファミリー
DEAD ボックスタンパク質は、1980 年代後半にeIF4A RNA ヘリカーゼ配列と配列が類似するNTP 結合部位のグループを調べた研究で初めて注目されました。 [4]この研究の結果、RNA 代謝に関与するこれらのタンパク質 (p68、SrmB、MSS116、vasa、PL10、哺乳類 eIF4A、酵母 eIF4A) にはいくつかの共通要素があることが示されました。[5]研究対象種間で保存されている共通配列が 9 つ見つかりました。これは DEAD ボックス ファミリーの重要な基準です。[5]
N末端からC末端までの9つの保存モチーフは、図に示すように、Qモチーフ、モチーフ1、モチーフ1a、モチーフ1b、モチーフII、モチーフIII、モチーフIV、モチーフV、モチーフVIと名付けられています。モチーフIIはウォーカーBモチーフとしても知られ、アミノ酸配列DEAD（asp-glu-ala-asp）を含み、このタンパク質ファミリーは「DEADボックス」と呼ばれています。[5]モチーフ1、モチーフII、Qモチーフ、モチーフVIはすべてATP結合と加水分解に必要ですが、モチーフ1a、1b、III、IV、Vは分子内再配置とRNA相互作用に関与している可能性があります。[6]
関連家族
DEAHファミリーとSKI2ファミリーには、DEADボックスファミリーに関連するタンパク質が同定されています。[7] [8] [9]これら2つの親戚には、独自のモチーフ[どれですか? ]がいくつかあり、それらはファミリー内で保存されています。[10]
DEADボックス、DEAH、およびSKI2ファミリーは、総称してDExD/Hタンパク質と呼ばれます。[10]各ファミリーはRNA代謝において特定の役割を果たしていると考えられています。たとえば、DEADボックスとDEAHボックスタンパク質はどちらもNTPase活性がRNAによって刺激されますが、DEADボックスタンパク質はATPを使用し、DEAHは使用しません。[6]
生物学的機能
DEADボックスタンパク質はRNAヘリカーゼであると考えられており、その多くは核転写、プレmRNAスプライシング、リボソーム 生合成、核質輸送、翻訳、RNA分解、細胞小器官遺伝子発現などのRNA代謝などの細胞プロセスに必要であることがわかっています。 [10] [11] [12]
プレmRNAスプライシング
プレmRNAスプライシングには、snRNP U1、U2、U4、U5、U6の5つの大きなRNP複合体の再配置が必要である。DEADボックスタンパク質は、エネルギー依存的に巻き戻しを行うヘリカーゼであり、これらのsnRNPの再配置を迅速かつ効率的に行うことができる。[13]酵母システムには、Sub2、Prp28、Prp5の3つのDEADボックスタンパク質があり、これらは生体内スプライシングに必要であることが証明されている。[13] Prp5は、U2 snRNAの構造再配置を補助することが示されており、これにより、U2の分岐点認識配列が分岐点配列に結合できるようになる。[14] Prp28は5'スプライス部位を認識する役割を果たしている可能性があり、RNAヘリカーゼ活性を示さないことから、Prp28を活性化するには他の因子が存在する必要があることが示唆される。[15] DExD/Hタンパク質もプレmRNAスプライシングに必要な構成要素であることがわかっており、特にDEAHタンパク質、Prp2、Prp16、Prp22、Prp43、およびBrr213が重要です。[16]図に示すように、DEADボックスタンパク質はスプライソソーム形成の初期段階で必要であり、DEAHボックスタンパク質はエステル交換、mRNAの放出、およびスプライソソーム複合体のリサイクルに間接的に必要です9。
翻訳開始
eIF4A翻訳開始因子は、RNA 依存性ATPase活性を持つことが発見された最初の DEAD ボックスタンパク質でした。この豊富なタンパク質は、5' 非翻訳領域の二次構造をほどくのに役立つことが提案されています。[ 17]これにより、ほどけない場合、小さなリボソームサブユニットのスキャンプロセスが阻害される可能性があります。[17] Ded1 は、翻訳開始に必要な別の DEAD ボックスタンパク質ですが、このプロセスにおける正確な役割はまだ不明です。[18] Ded1 と非常に関連のある DEAD ボックスタンパク質であるVasa は、真核生物開始因子 2 ( eIF2 )と相互作用することで翻訳開始に役割を果たします。[19]
参照
参考文献
- ^ Johnson, ER; McKay, DB (1999). 「代表的な DEAD ボックス RNA ヘリカーゼである酵母開始因子 4A のアミノ末端ドメインの結晶構造」. RNA . 5 (12): 1526–1534. doi :10.1017/S1355838299991410. PMC 1369875. PMID 10606264 .
- ^ 菊間崇;大津雅也宇津木崇彦;古賀祥子;奥原耕司;駅俊彦；藤森文宏;村上康文（2004年3月）。 「DEAD Box タンパク質ファミリーのメンバーである Dbp9p は DNA ヘリカーゼ活性を示す」。Ｊ．Ｂｉｏｌ．化学。279 (20): 20692–20698。土井：10.1074/jbc.M400231200。PMID 15028736。
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