LSm

LSMドメイン
p. abyssiのsm関連タンパク質の結晶構造。生物学的単位は7量体である。
識別子
シンボル	エルエスエム
パム	PF01423
インタープロ	著作権
SCOP2	1d3b / スコープ / SUPFAM
医療機器	cd00600
利用可能なタンパク質構造: パム   構造 / ECOD   電子データ RCSB PDB; PDBe; PDBj PDBサム 構造の概要

分子生物学では、LSm タンパク質は、ほぼすべての細胞生物に見られるRNA結合タンパク質のファミリーです。LSm は「Sm のような」の短縮形です。これは、LSmタンパク質ファミリーの最初のメンバーがSm タンパク質であったためです。LSm タンパク質は、特徴的な3 次元構造と、6 個または 7 個の個別の LSm タンパク質分子のリングへの組み立てによって定義され、 mRNA の処理と制御においてさまざまな役割を果たします。

Smタンパク質は、全身性エリテマトーデス（SLE）と呼ばれる自己免疫疾患の一種を患う患者において 、いわゆる抗Sm抗体の標的となる抗原として初めて発見されました。これらは、SLEを患っていたステファニー・スミス氏に敬意を表してSmタンパク質と命名されました。^[1] その後、非常によく似た構造を持つ他のタンパク質が発見され、LSmタンパク質と命名されました。LSmタンパク質ファミリーの新しいメンバーは、引き続き特定され、報告されています。

類似した構造を持つタンパク質は、タンパク質ファミリー、スーパーファミリー、フォールドの階層にグループ化されます。LSm タンパク質構造は、短い樽に折り畳まれた小さなベータシートの例です。個々の LSm タンパク質は、6 つまたは 7 つのメンバーからなるドーナツ リング (より正確にはトーラス) に組み立てられ、通常は小さな RNA分子に結合してリボ核タンパク質複合体を形成します。LSm トーラスは、RNA 分子が適切な 3 次元構造をとった状態を維持しやすくします。どの LSm タンパク質と RNA 分子が関与しているかに応じて、このリボ核タンパク質複合体は、分解、編集、スプライシング、制御など、さまざまな RNA 処理を促進します。

LSm ファミリーの別名はLSm foldとSm-like foldであり、 lsm、LSM、Lsmなどの別の大文字スタイルも一般的であり、同様に受け入れられます。

最初の LSmタンパク質の発見の物語は、ステファニー・スミスという若い女性から始まります。彼女は 1959 年に全身性エリテマトーデス (SLE)と診断され、1969 年に 22 歳で合併症により亡くなりました。^[1]この間、彼女はニューヨークのロックフェラー大学病院で、ヘンリー・クンケル博士とエング・タン博士の治療を受けていました。自己免疫疾患の患者と同様に、SLE 患者は細胞の核内の抗原、最も頻繁には自分のDNAに対する抗体を産生します。しかし、1966 年にクンケルとタンは、スミスが一連の核タンパク質に対する抗体を産生することを発見し、これを「スミス抗原」( Sm Ag ) と名付けました。^[2] SLE 患者の約 30% は、二本鎖 DNA ではなく、これらのタンパク質に対する抗体を産生します。この発見によって SLE の診断検査は改善されましたが、この抗原の性質と機能は不明でした。

研究は 1970 年代から 1980 年代初期にかけて続けられました。スミス抗原はリボ核酸 ( RNA ) 分子と複数のタンパク質の複合体であることが判明しました。ウリジンを豊富に含む核内小分子 RNA ( snRNA ) のセットはこの複合体の一部であり、U1、U2、U4、U5、U6と名付けられました。これらの snRNA のうち 4 つ (U1、 U2、 U4 、 U5) は、いくつかの小さなタンパク質にしっかりと結合していることが判明し、サイズの大きい順に、 SmB、 SmD、SmE、SmF、SmGと名付けられました。 SmB には選択的スプライシングバリアントSmB'があり、非常によく似たタンパク質SmN が特定の (主に神経系の) 組織で SmB'/B を置き換えています。 SmD は後に 3 つのタンパク質の混合物であることが判明し、 SmD1、SmD2、SmD3と名付けられました。これら9つのタンパク質（SmB、SmB'、SmN、SmD1、SmD2、SmD3、SmE、SmF、およびSmG）は、Smコアタンパク質、または単にSmタンパク質として知られるようになりました。 snRNAは、Smコアタンパク質および他のタンパク質と複合して、細胞核内で小型核リボ核タンパク質（snRNP ）と呼ばれる粒子を形成します。 1980年代半ばまでには、これらのsnRNPが、プレmRNAの周囲にスプライソソームと呼ばれる大きな（分子量4.8 MD ）複合体を形成し、プレmRNAのイントロンと呼ばれる部分を切り取り、コード部分（エクソン）をつなぎ合わせることが明らかになりました。^[3]さらにいくつかの変更の後、つなぎ合わされたプレmRNAはメッセンジャーRNA（mRNA）になり、核から輸出されてリボソームによってタンパク質に翻訳されます。

snRNA U6は、U1、U2、U4、U5とは異なり、Smタンパク質とは関連がありませんが、U6 snRNPはスプライソソームの中心的な構成要素です。1999年に、U6に特異的に結合し、Smタンパク質と明らかに相同な7つのタンパク質で構成されるタンパク質ヘテロマーが発見されました。これらのタンパク質は、LSm（Smのような）タンパク質（LSm1、LSm2、LSm3、LSm4、LSm5、LSm6、LSm7）と示され、類似のLSm8タンパク質が後に特定されました。細菌大腸菌では、遺伝子hfqによってコードされるSm様タンパク質HF-Iが、 RNAバクテリオファージQβ複製に必須の宿主因子として1968年に説明されました。サッカロミセス・セレビシエ（パン酵母）のゲノムは1990年代半ばに配列決定され、これらのヒトタンパク質の相同体を同定するための豊富なリソースを提供しました。その後、より多くの真核生物ゲノムが配列決定されるにつれて、真核生物は一般に、7つのSmタンパク質と8つのLSmタンパク質の同じセットと相同体を共有していることが明らかになりました。 ^[4]その後すぐに、これらの真核生物LSmタンパク質と相同なタンパク質が古細菌（Sm1とSm2）と細菌（HfqとYlxS相同体）で発見されました。^[5]古細菌のLSmタンパク質は、細菌のLSmタンパク質よりも真核生物のLSmタンパク質に類似しています。これまで説明された LSm タンパク質は、ヒト SmG の 76アミノ酸(分子量8.7 kD ) からヒト SmB の 231 アミノ酸 (分子量 29 kD) まで、かなり小さなタンパク質でした。しかし最近、他のタンパク質構造ドメイン ( LSm10、LSm11、LSm12、LSm13、LSm14、LSm15、LSm16、アタキシン-2 、古細菌Sm3など)に加えてLSm構造ドメインを含む、より大きなタンパク質が発見されました。

1995年頃、さまざまなLSmホモログを比較したところ、32核酸長（14アミノ酸）の2つの配列モチーフが特定されました。これらのモチーフは各LSm​​ホモログで非常に類似しており、可変長の非保存領域によって分離されていました。これは、これら2つの配列モチーフ（ Sm1およびSm2と命名）の重要性を示しており、すべてのLSmタンパク質遺伝子が単一の祖先遺伝子から進化したことを示唆しています。^[6] 1999年には、組み換えSmタンパク質の結晶が調製され、X線結晶構造解析と3次元での原子構造の決定が可能になりました。^[7]これにより、LSmタンパク質が短いαヘリックスおよび5本鎖の折り畳まれたβシートの同様の3次元フォールドを共有していることが実証され、後にLSmフォールドと名付けられました。他の調査では、LSm タンパク質が 6 個または 7 個の LSm タンパク質のトーラス(ドーナツ型のリング) に集まり、RNA がトーラスの内側に結合し、各 LSm タンパク質に 1 つのヌクレオチドが結合していることがわかりました。

ウリジンリン酸は、古細菌のSm1においてβ2b/β3aループとβ4b/β5ループの間に結合する。ウラシルはヒスチジン残基とアルギニン残基の間に積み重ねられ、アスパラギン残基との水素結合、およびアスパラギン酸残基とリボースとの水素結合によって安定化される。LSmタンパク質は、βシート（二次構造）、LSmフォールドへの折り畳み（三次構造）、6つまたは7つのメンバーのトーラスへの重合（四次構造）、およびRNAオリゴヌクレオチドへの結合を特徴とする。^{[8]現代のパラダイムは}タンパク質の構造 に基づいてタンパク質を分類するものであり、現在活発に行われている分野であり、3つの主要なアプローチ、SCOP（タンパク質の構造分類）、CATH（クラス、アーキテクチャ、トポロジー、相同スーパーファミリー）、およびFSSP/DALI（構造的に類似したタンパク質のファミリー）がある。

LSm タンパク質の二次構造は、小さな 5 本のストランドからなる逆平行β シートで、 N 末端からC 末端に向かってβ1、β2、β3、β4、β5 と識別されるストランドがあります。すべてのベータ タンパク質の SCOP クラスと主にベータの CATH クラスは、主にベータ シートであるタンパク質構造として定義され、LSm も含まれます。SM1配列モチーフは、 β1、β2、β3 ストランドに対応し、SM2 配列モチーフは、β4 および β5 ストランドに対応します。最初の 4 つのベータ ストランドは互いに隣接していますが、β5 は β1 に隣接しているため、全体の構造は短い樽状になっています。この構造トポロジーは 51234 として説明されます。ほとんどの LSm タンパク質には、短い (2 ～ 4 回転) N 末端アルファ ヘリックスも存在します。一部の LSm タンパク質では、β3 および β4 ストランドは短く、さまざまな長さの構造化されていないコイルによって分離されています。β2、β3、および β4 ストランドは、中間点で約 120 度強く曲がっています。これらのストランドの曲がりはグリシンであることが多く、ベータバレル内部の側鎖は疎水性残基のバリン、ロイシン、イソロイシン、およびメチオニンであることが多いです。

SCOP は、LSm 構造を、中間のグループ分けをせずに、149 種類のベータ タンパク質フォールドの 1 つであるSm のようなフォールドとして単純に分類します。LSm ベータ シートは鋭く曲がっており、CATH ではロールアーキテクチャとして説明されています (CATH の 20 種類のベータ タンパク質アーキテクチャの 1 つ)。ベータ ストランドの 1 つ (LSm の β5) は、ロールの開いた端を横切って小さなSH3 タイプのバレルトポロジを形成します (CATH の 33 種類のベータ ロール トポロジの 1 つ)。CATH は、SH3 タイプのバレル トポロジを持つ 23 の相同スーパーファミリーをリストしており、そのうちの 1 つが LSm 構造 ( CATH システムではRNA 結合タンパク質) です。SCOP は、フォールドの後に構造分類をスーパーファミリー、ファミリー、ドメインに続け、CATH はシーケンス ファミリーに続けますが、これらの区分は「進化と系統発生」のセクションでより適切に説明されています。

LSm フォールドのSH3 型バレル三次構造は、強く曲がった (約 120°) β2、β3、β4 ストランドによって形成され、バレル構造は β5 ストランドによって閉じられています。三次構造を強調すると、各曲がったベータ ストランドは 2 つの短いベータ ストランドとして説明できます。LSm フォールドは、8 ストランドの逆平行ベータ サンドイッチとして考えることができます。5 つのストランドが 1 つの平面にあり、3 つのストランドが平行平面にあり、ベータ サンドイッチの 2 つの半分の間のピッチ角は約 45° です。短い (2 から 4 回転) N 末端アルファ ヘリックスが、ベータ サンドイッチの 1 つの端にあります。このアルファヘリックスおよびベータストランドは、（N末端からC末端へ）α、β1、β2a、β2b、β3a、β3b、β4a、β4b、β5とラベル付けできます。ここで、aおよびbは、5ストランド記述における曲がったストランドの2つの半分、または8ストランド記述における個々のストランドを指します。各ストランド（8ストランド記述）は、5つのアミノ酸残基から形成されます。ストランド間の屈曲部およびループ、およびアルファヘリックスを含め、約60個のアミノ酸残基がLSmフォールドに寄与しますが、これは、ストランド間ループ、アルファヘリックス、さらにはβ3bおよびβ4aストランドの長さの変動により、 ホモログ間で異なります。

LSm タンパク質は通常、直径約 7 ナノメートルで 2 ナノメートルの穴がある6 つまたは 7 つのメンバーのトーラスであるLSm リングに組み立てられます。祖先の状態は、同一の LSm サブユニットのホモヘキサマーまたはホモヘプタマーです。真核生物の LSm タンパク質は、 Sm タンパク質などの 7 つの異なる LSm サブユニットのヘテロヘプタマーを形成します。LSm タンパク質間の結合は、LSm フォールドの 8 ストランドの説明で最もよく理解されます。1 つのサブユニットのベータ サンドイッチの 5 ストランドの半分は、隣接するサブユニットのベータ サンドイッチの 3 ストランドの半分と整列し、ねじれた 8 ストランドのベータ シート Aβ4a/Aβ3b/Aβ2a/Aβ1/Aβ5/Bβ4b/Bβ3a/Bβ2b を形成します。ここで、A と B は 2 つの異なるサブユニットを指します。2 つの LSm タンパク質サブユニットの Aβ5 と Bβ4b ベータ鎖間の水素結合に加えて、接触領域の内部にある疎水性アミノ酸側鎖間のエネルギー的に有利な接触と、接触領域の周囲の親水性アミノ酸側鎖間のエネルギー的に有利な接触があります。

LSm リングは、 RNAオリゴヌクレオチドとリボ核タンパク質複合体を形成し、その結合強度は、非常に安定した複合体 (Sm クラスの snRNP など) から一時的な複合体までさまざまです。RNA オリゴヌクレオチドは通常、LSm トーラスの穴 (ルーメン) の内側に、LSm サブユニットごとに 1 つのヌクレオチドが結合しますが、リングの上部 ( α ヘリックス側)にも追加のヌクレオチド結合部位が報告されています。この結合の正確な化学的性質はさまざまですが、一般的なモチーフには、2 つのアミノ酸の平面側鎖の間にヘテロ環式塩基 (多くの場合ウラシル) が積み重ねられること、ヘテロ環式塩基および/またはリボースへの水素結合、リン酸基への塩橋が含まれます。

さまざまな種類のLSmリングはRNAオリゴヌクレオチドの足場またはシャペロンとして機能し、RNAが適切な3次元構造をとり、維持するのを助けます。場合によっては、これによりオリゴヌクレオチドRNAがリボザイムとして触媒的に機能できるようになります。他の場合には、RNAの修飾や分解、またはリボ核タンパク質複合体の組み立て、保管、細胞内輸送を促進します。^[9]

Smリングはすべての真核生物の核に存在し(増殖中のヒト細胞 1 個あたり約 2.5 × 10 ^{6コピー)、その機能は最もよく理解されています。Sm リングは}ヘテロヘプタマーです。Sm クラスのsnRNA分子 (5' から 3' 方向) は、SmE サブユニットから内腔 (ドーナツ穴) に入り、内腔 (ドーナツ穴) 内を (α ヘリックス側から見て) 時計回りに順に進み、SmG、SmD3、SmB、SmD1、SmD2 サブユニットを経て、SmF サブユニットから出ていきます。^[10]（SmBは、神経組織ではスプライスバリアントSmB'およびSmNに置き換えられる。）Smリングは、主要なスプライソソームを構成する5つのsnRNPのうち4つを形成するU1、U2、U4、およびU5 snRNAに永久に結合します。Smリングはまた、マイナースプライソソームを構成する5つのsnRNP（U5 snRNPを含む）のうち4つを形成するU11、U12、およびU4atac snRNAにも永久に結合します。これらのスプライソソームは両方とも、メッセンジャーRNAをプレmRNAから成熟させる中心的なRNA処理複合体です。Smタンパク質は、テロメラーゼのリボ核タンパク質成分の一部であることも報告されています。^[11]

2 つの Lsm2-8 snRNP (U6 とU6atac ) は、メジャーおよびマイナー スプライソソームで重要な触媒機能を果たします。これらの snRNP には Sm リングが含まれず、代わりにヘテロ 7 量体の Lsm2-8 リングが使用されます。LSm リングは Sm リングの約 20 倍少ない量です。このリング内の 7 つの LSm タンパク質の順序は不明ですが、 Sm タンパク質とのアミノ酸配列の相同性に基づいて、snRNA (5' から 3' 方向) は最初に LSm5 に結合し、時計回りに LSm7、LSm4、LSm8、LSm2、LSm3 と順に進み、LSm6 サブユニットで終了すると推測されます。サッカロミセス・セレビシエ（出芽酵母）の変異体を用いた実験では、Lsm2-8リングがU4およびU6 snRNPのU4/U6 di-snRNPへの再会合を促進することが示唆されている。^[12] （エクソンの欠失およびイントロンのスプライシングが完了した後、これら2つのsnRNPは、スプライソソームが別のエクソン/イントロンのスプライシングサイクルを開始するために再会合する必要がある。この役割において、Lsm2-8リングはRNAスキャフォールドではなくRNAシャペロンとして機能する。）Lsm2-8リングは、核小体に局在するU8 小型核小体RNA（snoRNA）とsnRNPも形成する。このリボ核タンパク質複合体は、リボソームRNAおよび転移RNAを成熟型に処理するために必要である。 ^{[13] Lsm2-8リングはpre-P RNAを}RNase P RNAに処理する役割があると報告されている。Smリングとは対照的に、Lsm2-8リングはsnRNAとsnoRNAに永久に結合するわけではない。

2番目のタイプのSmリングは、LSm10がSmD1に、LSm11がSmD2に置き換わったものである。LSm11は2つのドメインを持つタンパク質で、C末端ドメインはLSmドメインである。このヘテロヘプタマーリングはU7 snRNPのU7 snRNAと結合する。U7 snRNPは核内のヒストンmRNAの3' UTRステムループの処理を媒介する。 ^[14] Smリングと同様に、特殊なSMN複合体によって細胞質内でU7 snRNA上に組み立てられる。

2 つ目のタイプの Lsm リングはLsm1-7 リングで、LSm8 が LSm1 に置き換わっている点を除いて Lsm2-8 リングと同じ構造です。Lsm2-8 リングとは対照的に、Lsm1-7 リングは細胞質に局在し、リボ核タンパク質複合体内のメッセンジャー RNAの分解を助けます。このプロセスはメッセンジャー RNA のターンオーバーを制御し、mRNA からタンパク質へのリボソーム翻訳が細胞による DNA からメッセンジャー RNA への転写の変化に迅速に対応します。LSM1-7 はPat1とともに、脱アデニル化後のP ボディの形成に役割を果たすことが示されている。^[15]

SMN複合体（「snRNP の生合成」の項で説明）は、SMN タンパク質とGemin2-8から構成されています。このうち 2 つ、Gemin 6とGemin7 はLSm 構造を持ち、ヘテロ二量体を形成することが発見されています。これらはSMN 複合体内でシャペロン機能を持ち、Sm クラスのsnRNA上の Sm リングの形成を補助する可能性があります。^[16] PRMT5 複合体は、 PRMT5、pICln、WD45 (Mep50)から構成されています。pICln は、SMN 複合体上で Sm 開環を形成するのに役立ちます。SMN 複合体は、 SMN 複合体上で Sm リングが開環しているsnRNPの組み立てを補助し、この Sm リングは SMN 複合体によってsnRNAにロードされます。^[17]

LSm12-16タンパク質はごく最近になって記述された。これらはN末端LSmドメインとC末端メチルトランスフェラーゼドメインを持つ2ドメインタンパク質である。^[18]これらのタンパク質の機能についてはほとんどわかっていないが、おそらくRNAと相互作用するLSmドメインリングのメンバーである。LSm12はmRNA分解に関与している可能性があり、LSm13-16は有糸分裂の調節に役割を果たしている可能性があるという証拠がある。意外にも、LSm12は最近、エンドリソソームCa ²⁺チャネルTPC（2孔チャネル）を活性化するヌクレオチドセカンドメッセンジャーNAADP（ニコチン酸アデニンジヌクレオチドリン酸）の中間結合タンパク質として作用することにより、カルシウムシグナル伝達に関与していることが示唆された。 ^[19]これは、NAADPがADドメインではなくLSmドメインに結合することによって起こった。^[19]神経変性疾患である脊髄小脳失調症2型に関連する機能不明の巨大タンパク質アタキシン2にもN末端LSmドメインがある。

生命の第2のドメインである古細菌には、 2つのLSmタンパク質が見つかっている。これらはSm1タンパク質とSm2タンパク質（Sm1配列モチーフとSm2配列モチーフと混同しないように）であり、このためSm様古細菌タンパク質SmAP1およびSmAP2として識別されることもある。[ 20 ] Sm1とSm2は一般に^ホモヘプタマーリングを形成するが、ホモヘキサマーリングも観察されている。Sm1リングはRNAが存在しない状態で形成されるという点で真核生物のLsmリングに類似しているが、Sm2リングは形成にウリジンを多く含むRNAを必要とするという点で真核生物のSmリングに類似している。これらはRNase P RNAと関連することが報告されており、転移RNAの処理における役割を示唆しているが、このプロセス（およびおそらくリボソームRNAなどの他のRNAの処理）における古細菌でのLSmの機能はほとんどわかっていない。古細菌の 2 つの主要な分岐の 1 つであるクレナーキオーテには、 3 つ目の既知の古細菌 LSm タンパク質Sm3があります。これは、ホモヘプタマーリングを形成するN 末端LSm ドメインを持つ 2 つのドメイン タンパク質です。この LSm タンパク質の機能については何もわかっていませんが、おそらくこれらの生物の RNA と相互作用し、RNA の処理を​​助けていると考えられます。

生命の第3のドメインである細菌では、いくつかのLSmタンパク質が報告されています。Hfq タンパク質はホモヘキサマーリングを形成し、もともとバクテリオファージ Qβによる感染に必要なものとして発見されましたが、これが細菌におけるこのタンパク質の本来の機能ではないことは明らかです。Hfq はすべての細菌に普遍的に存在するわけではありませんが、Pseudomonadota、Bacillota、Spirochaetota、Thermotogota、Aquificota、および 1 種のArchaeaで見つかっています。(この最後の例は、おそらく水平遺伝子伝播の例です。)Hfq は、一般に翻訳調節に関連するさまざまな相互作用を伴う多面的発現性です。これには、 mRNAへのリボソームの結合を阻害すること、ポリ A テールへの結合による mRNA の分解のマーキング、および特定の mRNA への結合によって翻訳を制御する細菌の小さな調節 RNA (DsrA RNA など) との関連が含まれます。^{[21] [22]} 2つ目の細菌LSmタンパク質はYlxS（YhbCとも呼ばれる）で、土壌細菌Bacillus subtilisで初めて同定されました。これはN末端LSmドメインを持つ2ドメインタンパク質です。その機能は不明ですが、アミノ酸配列の相同性は今日までにほぼすべての細菌ゲノムで発見されており、必須タンパク質である可能性があります。 ^[23]大腸菌の小さな伝導性機械感受性チャネルMscSの中央ドメインは、ホモヘプタマーリングを形成します。^[24]このLSmドメインには明らかなRNA結合機能はありませんが、ホモヘプタマートーラスはこの膜タンパク質の中央チャネルの一部です。

LSmホモログは、生命の3つのドメインすべてに見られ、あらゆる生物に見られる可能性があります。系統関係を推測するために、計算系統学的手法が使用されます。さまざまなLSmホモログ間の配列アライメントは、一次構造（アミノ酸配列）の多重配列アライメントや三次構造（3次元構造）の構造アライメントなど、このための適切なツールです。LSmタンパク質の遺伝子は、すべての生命の最後の普遍的な祖先に存在していたという仮説があります。^[25]既知のLSmタンパク質の機能に基づくと、この元のLSmタンパク質は、初期生命のRNAワールド仮説の一部として、タンパク質を合成するためのRNAの処理でリボザイムを支援した可能性があります。この見解によると、この遺伝子は祖先から子孫に受け継がれ、頻繁な突然変異、遺伝子重複、および時折の水平遺伝子伝達が起こりました。原則として、このプロセスは、最後の普遍的な祖先（またはそれ以前）を根とし、先端が現在存在する LSm 遺伝子の宇宙を表す系統 樹にまとめることができます。

構造に基づいて、既知のLSmタンパク質は、最近発表された系統樹に従って、細菌のLSmタンパク質（Hfq、YlxS、およびMscS）からなるグループと、他のすべてのLSmタンパク質からなる第2のグループに分類されます。^[26] 3つの古細菌のLSmタンパク質（Sm1、Sm2、およびSm3）も、真核生物のLSmタンパク質とは異なるグループとしてクラスター化されます。細菌と古細菌のLSmタンパク質は両方とも、祖先の状態であるホモマーリングに重合します。

単一の真核生物 LSm 遺伝子の一連の遺伝子重複により、既知の真核生物 LSm 遺伝子のほとんど (すべてではないにしても) が生まれました。7 つの Sm タンパク質のそれぞれは、他の Sm タンパク質よりも、対応する Lsm タンパク質とのアミノ酸配列相同性が高くなっています。これは、祖先の LSm 遺伝子が複数回重複して 7 つのパラログが生成されたことを示唆しています。これらはその後互いに分岐し、祖先のホモヘプタマー LSm リングはヘテロヘプタマー リングになりました。真核生物と古細菌における LSm タンパク質の既知の機能に基づくと、祖先の機能は、プレリボソーム RNA、プレ転移 RNA、およびプレRNase Pの処理であった可能性があります。この仮説によれば、その後、7 つの祖先真核生物 LSm 遺伝子が再度重複して、7 組の Sm/LSm パラログが生成されました。 LSm1/SmB、LSm2/SmD1、LSm3/SmD2、LSm4/SmD3、LSm5/SmE、LSm6/SmF、および LSm7/SmG。これら 2 つの 7 つの LSm 遺伝子グループ (および対応する 2 種類の LSm リング) は、Sm リング (RNA が必要) と Lsm リング (RNA なしで形成) に進化しました。LSm1/LSm8 パラログ ペアも、最後の共通真核生物祖先より前に発生したようで、合計で少なくとも 15 個の LSm タンパク質遺伝子があります。 SmD1/LSm10 パラログペアと SmD2/LSm11 パラログペアは、動物、菌類、アメーボゾア(ユニコントクレードと特定されることもある) にのみ存在し、ビコントクレード (クロモザル、エクサバト、植物、リザリア)には存在しないようです。したがって、これら 2 つの遺伝子重複は、真核生物系統のこの基本的な分岐より前に発生しました。SmB/SmN パラログペアは胎盤哺乳類にのみ見られ、この LSm 遺伝子重複の年代を特定しています。

小さな核内リボ核タンパク質（snRNP）は、細胞核と細胞質の両方が関与する厳密に調整され制御されたプロセスで組み立てられます。^[27]

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