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| 伸長因子P（EF-P）KOW様ドメイン | |||||||||
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 パイロコッカス ホリコシ由来の翻訳開始因子 5a の結晶構造 | |||||||||
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| シンボル | EFP_N | ||||||||
| パム | PF08207 | ||||||||
| ファム一族 | CL0107 | ||||||||
| インタープロ | 著作権 | ||||||||
| プロサイト | PDOC00981 | ||||||||
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| 伸長因子P（EF-P）OBドメイン | |||||||||
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 サーマス・サーモフィラス HB8 由来の翻訳伸長因子 P の結晶構造 | |||||||||
| 識別子 | |||||||||
| シンボル | 電子情報技術 | ||||||||
| パム | PF01132 | ||||||||
| ファム一族 | CL0021 | ||||||||
| インタープロ | 著作権 | ||||||||
| プロサイト | PDOC00981 | ||||||||
| 医療機器 | cd04470 | ||||||||
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| 伸長因子P、C末端 | |||||||||
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サーマス・サーモフィラス HB8 由来の翻訳伸長因子 P の結晶構造 | |||||||||
| 識別子 | |||||||||
| シンボル | エロングファクトP_C | ||||||||
| パム | PF09285 | ||||||||
| インタープロ | 著作権 | ||||||||
| SCOP2 | 1ueb / スコープ / SUPFAM | ||||||||
| 医療機器 | cd05794 | ||||||||
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EF-P（伸長因子P ）は、細菌においてタンパク質合成における最初のペプチド結合の形成を刺激する必須タンパク質である。[1] [2]研究によると、EF-Pは連続したプロリンを含むタンパク質の合成中にリボソームが停止するのを防ぐ。 [1] EF-Pは、ペプチジルtRNAの結合部位（ P部位）と終了するtRNA（E部位）の間に位置する部位に結合します。それは両方のリボソームサブユニットにまたがり、そのアミノ末端ドメインはアミノアシル受容体ステムに隣接し、そのカルボキシル末端ドメインはP部位に結合した開始tRNAのアンチコドンステムループの隣に位置している。 [3] EF-Pタンパク質の形状とサイズはtRNAに非常に似ており、30Sサブユニットの終了「E」部位と50Sサブユニットのペプチジルトランスフェラーゼセンター（PTC）を介してリボソームと相互作用する。[4] EF-Pは未知の機能の翻訳側面であり、[1]そのため、おそらくリボソームのアミノアシルtRNAに対する親和性を変化させ、ペプチジルトランスフェラーゼの受容体としての反応性を高めることによって間接的に機能すると考えられます。
EF-P は 3 つのドメインで構成されています。
- N末端KOW様ドメイン
- 中央のOBドメインはオリゴヌクレオチド結合（OB）フォールドを形成する。この領域が核酸の結合 に関与しているかどうかは明らかではない[5]
- C末端ドメインはOBフォールドを採用し、5つのβストランドがギリシャ鍵型トポロジーでβバレルを形成している[5]
真核生物と古細菌にはEF-Pが存在しない。これらのドメインでは、古細菌-真核生物の開始因子であるa/eIF-5Aが同様の機能を果たしており、EF-Pとある程度の配列および構造上の類似性を示している。[2] [6]しかし、EF-pとeIF-5Aには重要な違いがある。(a) EF-PはL字型tRNAに似た構造を持ち、3つの（I、II、III）βバレルドメインを含む。対照的に、eIF-5Aには対応するサイズの違いがある2つのドメイン（CとN）のみが含まれる。[2] (b) さらに、eIF-5Aにはその活性に必須の非タンパク質性アミノ酸 ヒプシンが含まれているのに対し、EF-Pは類似の位置に多様な転写後修飾（リジン残基のβ-リジン化、アルギニン残基のラムノシル化、または修飾なし）を示す。[7] [8]
関数
真正細菌には、タンパク質合成を促進する因子の3つのグループ、開始因子、伸長因子、終結因子がある。[7]翻訳の伸長段階は、3つの普遍的な伸長因子、EF-Tu、EF-Ts、EF-Gによって促進される。[9] EF-Pは、開始因子fMet-tRNA（fMet）とaa-tRNAの模倣物であるピューロマイシン（Pmn）間のペプチド結合形成の収率を高める因子として、1975年にGlickとGanozaによって発見された。 [10] EF-Pがない場合の生成物形成の収率が低いのは、停止したリボソームからのペプチジルtRNAの損失によるものである。したがって、EF-Pは最小限のin vitro翻訳システムの必須コンポーネントではないが、EF-Pがないと翻訳速度が制限され、抗生物質感受性が高まり、成長が遅くなる可能性がある。
EF-Pは機能を果たすために、E部位から一時停止したリボソームに入り、P部位tRNAとの相互作用を通じてペプチド結合の形成を促進します。[11] EF-PとeIF-5Aはどちらも、すべての細胞内のプロリン鎖を含むタンパク質のサブセットの合成に不可欠です。[1]
イニシエーターtRNAがP/I部位に結合した後、EF-PがE部位に結合することでP部位に正しく配置されることが示唆されている。[12]さらに、EF-Pは3つ以上の連続したプロリン残基の効率的な翻訳を助けることが示されている。[13]
構造
EF-Pはefp遺伝子によってコードされる21kDaのタンパク質です。[9] EF-Pは3つのβバレルドメイン（I、II、III）で構成され、L字型のtRNA構造を持っています。EF-PのドメインIIとIIIは互いに類似しています。EF-PとtRNAの構造的類似性にもかかわらず、研究により、EF-Pは古典的なtRNA結合部位でリボソームに結合するのではなく、P部位とE部位の間に位置する明確な位置に結合することが示されました。[3]
参照
参考文献
- ^ abcd Doerfel LK, Wohlgemuth I, Kothe C, Peske F, Urlaub H, Rodnina MV (2013年1月). 「EF-Pは連続したプロリン残基を含むタンパク質の急速合成に必須」. Science . 339 (6115): 85–8. Bibcode :2013Sci...339...85D. doi :10.1126/science.1229017. hdl : 11858/00-001M-0000-0010-8D55-5 . PMID 23239624. S2CID 20153355.
- ^ abc Hanawa-Suetsugu K, Sekine S, Sakai H, Hori-Takemoto C, Terada T, Unzai S, et al. (2004年6月). 「Thermus thermophilus HB8由来の伸長因子Pの結晶構造」. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 101 (26): 9595–600. Bibcode :2004PNAS..101.9595H. doi : 10.1073/pnas.0308667101 . PMC 470720 . PMID 15210970.
- ^ ab Blaha G、Stanley RE、Steitz TA (2009年8月)。「最初のペプチド結合の形成：70Sリボソームに結合したEF-Pの構造」。Science。325 ( 5943 ) : 966–70。Bibcode :2009Sci...325..966B。doi : 10.1126 /science.11 75800。PMC 3296453。PMID 19696344。
- ^ Elgamal S, Katz A, Hersch SJ, Newsom D, White P, Navarre WW, Ibba M (2014年8月). 「EF-P依存性休止は翻訳中に近位および遠位の信号を統合する」. PLOS Genetics . 10 (8): e1004553. doi : 10.1371 /journal.pgen.1004553 . PMC 4140641. PMID 25144653.
- ^ ab Hanawa-Suetsugu K, Sekine S, Sakai H, Hori-Takemoto C, Terada T, Unzai S, et al. (2004年6月). 「Thermus thermophilus HB8由来の伸長因子Pの結晶構造」. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 101 (26): 9595–600. Bibcode :2004PNAS..101.9595H. doi : 10.1073/pnas.0308667101 . PMC 470720 . PMID 15210970.
- ^ Rossi D, Kuroshu R, Zanelli CF, Valentini SR (2013). 「eIF5A と EF-P: 2 つのユニークな翻訳因子が同じ道を歩んでいる」Wiley Interdisciplinary Reviews. RNA . 5 (2): 209–22. doi :10.1002/wrna.1211. PMID 24402910. S2CID 25447826.
- ^ ab Park JH、Johansson HE、Aoki H、Huang BX、Kim HY、Ganoza MC、Park MH（2012年1月）。「β-リシル化による翻訳後修飾は大腸菌伸長因子P（EF-P）の活性に必要である」。The Journal of Biological Chemistry。287 （4 ）：2579–90。doi ：10.1074 / jbc.M111.309633。PMC 3268417。PMID 22128152。
- ^ Volkwein, Wolfram; Krafczyk, Ralph; Jagtap, Pravin Kumar Ankush; Parr, Marina; Mankina, Elena; Macošek, Jakub; Guo, Zhenghuan; Fürst, Maximilian Josef Ludwig Johannes; Pfab, Miriam; Frishman, Dmitrij; Hennig, Janosch; Jung, Kirsten; Lassak, Jürgen (2019年5月24日). 「翻訳伸長因子EF-Pの翻訳後修飾の切り替え」. Frontiers in Microbiology . 10 : 1148. doi : 10.3389/fmicb.2019.01148 . PMC 6544042. PMID 31178848 .
- ^ ab Doerfel LK、Rodnina MV (2013 年 11 月)。「伸長因子 P: 機能と細菌の適応度への影響」。バイオポリマー。99 (11): 837–45。doi :10.1002/bip.22341。hdl : 11858/ 00-001M -0000-0013-F8DD- 5。PMID 23828669 。
- ^ Glick BR, Ganoza MC (1975 年 11 月). 「ペプチド結合合成を刺激する可溶性タンパク質の同定」.米国科学アカデミー紀要. 72 (11): 4257–60. Bibcode :1975PNAS...72.4257G. doi : 10.1073/pnas.72.11.4257 . PMC 388699. PMID 1105576 .
- ^ Tollerson R、Witzky A、Ibba M (2018年10月)。「高成長率でのプロテオーム恒常性維持には伸長因子Pが必要」。米国科学アカデミー 紀要。115 ( 43 ):11072–11077。Bibcode :2018PNAS..11511072T。doi : 10.1073 /pnas.1812025115。PMC 6205485。PMID 30297417。
- ^ Liljas A (2009年10月). 「翻訳伸長の飛躍」. Science . 326 (5953): 677–8. doi :10.1126/science.1181511. PMID 19833922. S2CID 45692923.
- ^ Ude S, Lassak J, Starosta AL, Kraxenberger T, Wilson DN, Jung K (2013年1月). 「翻訳伸長因子EF-Pはポリプロリン伸長におけるリボソームの停滞を軽減する」. Science . 339 (6115): 82–5. Bibcode :2013Sci...339...82U. doi : 10.1126/science.1228985 . PMID 23239623. S2CID 206544633.