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Fus3 は酵母の交配決定に関与するMAPKタンパク質です。Fus3 が足場タンパク質 Ste5から解離すると、酵母で観察されるスイッチのような交配決定が起こります。[1]このプロセス中、Fus3 はホスファターゼPtc1と競合し、Ste5 の 4 つの主要なリン酸化部位をリン酸化しようとします。Ste5 の 4 つの部位すべてが Ptc1 によって脱リン酸化されると、Fus3 は Ste5 から解離し、核に移行します。[2]
Fus3 の調節因子の 1 つは Ste5 です。Ste5 は、MAPK キナーゼSte7 (Fus3 の主な活性化因子) によって調節される 2 つの場所のうちの 1 つで自己リン酸化を引き起こします。この単一のリン酸化により、Fus3 は Ste5 をリン酸化してシグナルが減少します。[3] しかし、Ste5 は、Ste7 によるリン酸化のために Fus3 を選択的に触媒的にロック解除します。Fus3 を活性化するには、Ste5 と Ste7 の両方の触媒ドメインが存在する必要があります。これは、Fus3 が交配経路でのみ活性化され、Ste7 を使用する他の状況では不活性のままである理由を説明するのに役立ちます。[4] Ste5 への結合が阻害されると、Fus3 はその相同体である Kss1 のように動作し、細胞は勾配に反応しなくなり、離れたパートナーと効率的に交配しなくなります。[5]
Fus3はSte7によって活性化され、その基質にはSte12、Far1、Bni1、Sst2、Tec1、Ste5などがある。Fus3は細胞質、接合突起の先端、核、ミトコンドリアに局在する。[6]
Fus3はリプレッサータンパク質Rst1とRst1（それぞれDig1とDig2）をリン酸化して、交配特異的遺伝子のSte12依存性転写を促進する。[7]また、Far1を活性化してサイクリンCLN1とCLN2を阻害し、細胞周期停止につながる。[8]
ケス1
Fus3の機能的相同体であるKss1は、シュムーの生成には関与しない。Kss変異体は、シュムーの能力に関して野生型酵母細胞と同様に動作する。[1] Fus3とKss1は機能的に重複しているが、Fus3タンパク質の基質はKss1と共有される場合とされない場合があることがわかっている。[8]代わりに、Fus3の機能は交配を制御することであり、Kss1の機能は糸状化と侵入を制御することであることが判明した。Fus3がない場合、経路通信にエラーが発生し、交配フェロモンによってKss1が活性化される可能性がある。[9]
Kss1はFus3のような超感受性を示さないが、代わりに急速に活性化され、段階的な用量反応プロファイルを示す。[5]
生物学的プロセス
Fus3は以下の生物学的プロセスに関与している：[6]
- 細胞周期の停止
- ブドウ糖制限に対する侵襲性増殖
- MAPKカスケードの負の制御
- 転座の負の調節
- 細胞融合を伴う接合に関与するフェロモン依存性シグナル伝達
- 核からのタンパク質輸出の正の調節
- タンパク質リン酸化
Fus3に最も近いヒトホモログはMAPK1（ERK2）である[6]
参考文献
- ^ ab Malleshaiah, Mohan (2010 年 5 月 6 日). 「足場タンパク質 Ste5 は酵母においてスイッチのような交配決定を直接制御する」. Nature . 465 (7294): 101–105. Bibcode :2010Natur.465..101M. doi :10.1038/nature08946. PMID 20400943. S2CID 4419254.
- ^ van Drogen, Frank (2001 年 10 月 24 日). 「出芽酵母におけるフェロモンに対する MAP キナーゼのダイナミクス」. Nature Cell Biology . 3 (12): 1051–1059. doi :10.1038/ncb1201-1051. PMID 11781566. S2CID 22685713.
- ^ Bhattacharyya, Roby (2006 年 2 月 10 日). 「Ste5 スキャフォールドは酵母交配経路のシグナル出力をアロステリックに調節する」. Science . 311 (5762): 822–826. Bibcode :2006Sci...311..822B. doi : 10.1126/science.1120941. PMID 16424299. S2CID 13882487 .
- ^ Good, Matthew (2009年3月20日). 「Ste5スキャフォールドは、活性化のためにFus3 MAPキナーゼを触媒的にロック解除することで交配シグナル伝達を指示する」. Cell . 136 (6): 1085–1097. doi :10.1016/j.cell.2009.01.049. PMC 2777755. PMID 19303851 .
- ^ ab Hao, Nan (2008年6月6日). 「タンパク質キナーゼスキャフォールドSte5による細胞シグナル伝達ダイナミクスの調節」. Molecular Cell . 30 (5): 649–656. doi :10.1016/j.molcel.2008.04.016. PMC 2518723. PMID 18538663 .
- ^ abc "Fus3". Saccaromycesゲノムデータベース. SGDプロジェクト. 2007-07-04 . 2014年3月21日閲覧。
- ^ Gelli, Angie (2002年10月31日). 「Rst1とRst2は酵母のa/α二倍体細胞型に必要」.分子微生物学. 46 (3): 845–854. doi : 10.1046/j.1365-2958.2002.03213.x . PMID 12410840.
- ^ ab Elion, Elaine (1991年11月). 「FUS3はCLN1とCLN2を抑制し、KSS1と連携してシグナル伝達を促進する」. Proceedings of the National Academy of Sciences . 88 (21): 9392–9396. Bibcode :1991PNAS...88.9392E. doi : 10.1073 /pnas.88.21.9392 . PMC 52723. PMID 1946350.
- ^ Madhani, Hiten (1997年11月28日). 「異なる阻害機能を持つMAPキナーゼは酵母分化中にシグナル伝達特異性を付与する」. Cell . 91 (5): 673–684. doi : 10.1016/S0092-8674(00)80454-7 . PMID 9393860.