マイクロタンパク質

マイクロタンパク質（miP）は、小さなオープンリーディングフレーム（sORF）^[1]からコード化された小さなタンパク質であり、 sORFコード化タンパク質（SEP ）としても知られています。これらは、マルチドメインタンパク質に関連する単一のタンパク質ドメインを持つタンパク質のクラスです。 ^[2]マイクロタンパク質は、翻訳後レベルでより大きなマルチドメインタンパク質を制御します。^{[3]マイクロタンパク質は}マイクロRNA（miRNA）に類似しており、ターゲットとヘテロ二量体を形成して優勢効果と負の効果を引き起こします。^[4]動物や植物では、マイクロタンパク質が生物学的プロセスに大きな影響を与えることがわかっています。^[2]マイクロタンパク質がターゲットに対して優勢効果を発揮するため、マイクロタンパク質は現在、バイオテクノロジーへの潜在的な応用について研究されています。^[2]

最初のマイクロタンパク質（miP）が発見されたのは、1990年代初頭、マウス赤白血病細胞cDNAライブラリーから得た基本ヘリックス・ループ・ヘリックス（bHLH）転写因子の遺伝子に関する研究中でした。^{[3]このタンパク質は}DNA結合の阻害剤（IDタンパク質）であることが判明し、転写因子複合体を負に制御しました。^[3] IDタンパク質は16 kDaで、ヘリックス・ループ・ヘリックス（HLH）ドメインで構成されていました。^[2]このマイクロタンパク質はbHLH/HLHヘテロ二量体を形成し、機能的な基本ヘリックス・ループ・ヘリックス（bHLH）ホモ二量体を破壊しました。^[2]

植物で最初に発見されたマイクロタンパク質は、LITTLE ZIPPER (ZPR) タンパク質でした。^[2] LITTLE ZIPPER タンパク質にはロイシンジッパードメインが含まれていますが、DNA 結合と転写活性化に必要なドメインはありません。^[2]したがって、LITTLE ZIPPER タンパク質は ID タンパク質に類似しています。^[2]すべてのタンパク質が小さいわけではありませんが、2011 年に、このクラスのタンパク質は、その負の調節作用が miRNA のものと似ていることから、マイクロタンパク質という名前が付けられました。^[3]

進化論的には、IDタンパク質またはIDに類似したタンパク質はすべての動物に見られます。^[3]植物では、マイクロタンパク質は高次でのみ見られます。^[3]しかし、 3アミノ酸ループ拡張（TALE）ファミリーに属するホメオドメイン転写因子はマイクロタンパク質の標的であり、これらのホメオドメインタンパク質は動物、植物、真菌で保存されています。^[3]

マイクロタンパク質は、一般的に単一のタンパク質ドメインを持つ小さなタンパク質です。^{[2] [4]}マイクロタンパク質の活性型は、smORFから翻訳されます。^[1] マイクロタンパク質が翻訳されるsmORFコドンは、100コドン未満である可能性があります。^[1]ただし、すべてのマイクロタンパク質が小さいわけではなく、その作用がmiRNAに類似しているためにこの名前が付けられました。^[3]

マイクロタンパク質の機能は、翻訳後調節因子である。^[3]マイクロタンパク質は、ヘテロ二量体、ホモ二量体、または多量体複合体の形成を阻害する。^[4]さらに、マイクロタンパク質は、正常に機能するために機能的な二量体を必要とする任意のタンパク質と相互作用することができる。^[3]マイクロタンパク質の主な標的は、二量体としてDNAに結合する転写因子である。^{[5] [3]}マイクロタンパク質は、標的と同型二量体を形成することによってこれらの複合体を制御し、タンパク質複合体の機能を阻害する。^[3] miP阻害には、同型miP阻害と異型miP阻害の2種類がある。^[4 ]同型miP阻害では、マイクロタンパク質は類似のタンパク質間相互作用（PPI）ドメインを持つタンパク質と相互作用する。^[4]異型miP阻害では、マイクロタンパク質は異なるが互換性のあるPPIドメインを持つタンパク質と相互作用する。^[4]どちらのタイプの阻害でも、マイクロタンパク質がPPIドメインと通常のタンパク質の相互作用を妨害し、阻害します。^[4]