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| オリゴヌクレオチド/オリゴ糖結合フォールド | |
|---|---|
 ヒトミトコンドリア一本鎖DNA結合タンパク質の結晶構造の漫画表現（PDB：3ull ）[1] | |
| 識別子 | |
| シンボル | OB折り |
| ファム一族 | CL0021 |
| エコド | 2 |
| インタープロ | 著作権 |
分子生物学において、OBフォールド（オリゴヌクレオチド/オリゴ糖結合フォールド）は、オリゴヌクレオチドまたはオリゴ糖を結合するさまざまなタンパク質に見られる小さなタンパク質構造モチーフです。これは、1993年にブドウ球菌ヌクレアーゼ、アスパルチルtRNA合成酵素のアンチコドン結合ドメイン、熱不安定性エンテロトキシンおよびベロトキシン1のBサブユニットという4つの無関係なタンパク質で最初に特定されました。[2]それ以来、多くのタンパク質で発見されており、その多くはゲノム安定性に関与しています。[3] [4]このフォールドは、ギリシャの鍵モチーフと呼ばれることがよくあります。[2] [5]
構造
OBフォールドは、5本のβシートがコイル状に巻かれて閉じたβバレルを形成し、一方の端にαヘリックス、もう一方の端に結合溝がある構造である。αヘリックスは、バレル軸にほぼ垂直に残基の最下層に詰め込まれている。βシート構造はこの層を超えて突き出ており、ヘリックスの側面に詰め込まれている。各OBフォールドの結合特異性は、βストランドを連結するループの長さ、配列、構造の違いによって決まる。[2] [6]
構造決定要因
OBフォールドドメインにはいくつかの重要な構造決定因子がある。これらの共通の特徴は、配列相同性からではなく、タンパク質構造を支配する物理的原理から生じる。[2] [5]
- βシート構造:
閉じた β シートには、平均半径や、ストランド方向とバレル軸間の平均角度などの幾何 学的特徴を決定する特定のパラメーターがあります。
- βバルジ:
ほとんどの構造では、最初のストランドに共通の β バルジがあります。β バルジにより、バレル半径がわずかに増加し、β ストランドのコイル化が必要になります。
- 内部残留物パッキング：
閉じたβシートの内部は規則的な3層残基構造を持ち、各βストランドは各層に1つの残基を提供します。
- βバレル変形:
多くのβバレルも同様に平らで、断面は楕円形です。
- バレル-ヘリックスインターフェース:
バレル軸上の空洞は、らせん構造からの 大きな疎水性残基によって満たされています。
- 結合部位の位置:
一部のタンパク質では、結合部位は3 つのループが集まる β バレルの側面にあり、結合パートナーによって部分的に包まれています。他のタンパク質では、ヘリックスと反対側のバレルの側面にある結合溝が結合部位として機能します。
関数
OBフォールドは、一本鎖DNA（ssDNA）、二本鎖DNA（dsDNA）、RNA、タンパク質、リン脂質、オリゴ糖と相互作用できる多目的結合ドメインです。ゲノムガーディアンタンパク質では、OBフォールドはDNAの結合と認識、タンパク質間相互作用、および多サブユニット複合体の触媒機能において重要な役割を果たします。 [7]
このドメインを含むタンパク質の例
- 一本鎖 DNA 結合タンパク質(SSB)
- 複製タンパク質A (RPA)
- RecGヘリカーゼ
- RuvA (ホリデイジャンクション分岐移行複合体の一部)
- ミニ染色体維持（MCM）タンパク質
- DNAリガーゼIII
- RecO（組み換えメディエーター）
SH3ドメインとの関係
OBフォールドはSrcホモロジー3（SH3）ドメインと構造的に類似しており、βストランドは2Å未満の差で重なり合っている。この構造的類似性は、多くのOBフォールドのssDNA結合ポケットに似たポケット内のPXXP含有リガンドにSH3ドメインが結合するため、OBフォールドの機能と制御を理解する上で重要である。[6]
進化と分布
OBフォールドは、タンパク質進化の初期に現れた安定したフォールディングモチーフである可能性があり、さまざまな機能や配列への適応性があるため、広く出現しています。[2] OBフォールドタンパク質は汎用性が高く、これがゲノムガーディアンタンパク質におけるフォールドの開発と広範な採用に貢献したと考えられます。さまざまなオリゴマー化状態と四次構造を採用できるため、複雑で動的な相互作用が可能になります。OBフォールドは、ループのサイズ、構成、挿入のバリエーションを通じてさまざまな基質に結合する柔軟性があり、モジュール性を示しています。場合によっては、マルチサブユニット複合体に触媒機能を提供できるため、結合だけにとどまらず、その有用性が拡大します。SH3ドメインとの構造的類似性により、OBフォールドはタンパク質間相互作用に参加し、調節と複合体形成が可能になります。[6]
参考文献
- ^ Yang C、Curth U、Urbanke C、 Kang C (1997 年 2 月)。「2.4 Å 解像度でのヒトミトコンドリア一本鎖 DNA 結合タンパク質の結晶構造」。Nature Structural Biology。4 ( 2 ): 153–157。doi :10.1038/nsb0297-153。PMID 9033597。
- ^ abcde Murzin AG (1993 年 3 月). 「OB(オリゴヌクレオチド/オリゴ糖結合)フォールド: 非相同配列に対する共通の構造的および機能的ソリューション」. The EMBO Journal . 12 (3): 861–867. doi :10.1002/j.1460-2075.1993.tb05726.x. PMC 413284. PMID 8458342 .
- ^ Amir M、Alam A、Ishrat R、Alajmi MF、Hussain A、Rehman MT、他 (2020年9月)。「ゲノムガーディアンのシステムビュー：オリゴヌクレオチド/オリゴ糖結合フォールドタンパク質の基盤となるシグナル伝達回路のマッピング」。Omics . 24 ( 9): 518–530. doi :10.1089/omi.2020.0072. PMID 32780668。
- ^ Yang Z、Costanzo M 、 Golde DW、Kolesnick RN (1993 年 9 月)。「腫瘍壊死因子によるスフィンゴミエリン経路の活性化は、無傷の HL-60 細胞における核因子カッパ B の転座をシグナルする」。The Journal of Biological Chemistry。268 ( 27): 20520–20523。doi :10.1016/ s0021-9258 (20)80756-x。PMC 8376408。PMID 8376408。
- ^ ab Theobald DL、Mitton - Fry RM 、 Wuttke DS (2003)。「OBフォールドタンパク質による核酸認識」。Annual Review of Biophysics and Biomolecular Structure。32 : 115–133。doi : 10.1146 / annurev.biophys.32.110601.142506。PMC 1564333。PMID 12598368。
- ^ abc Bianco PR (2022). 「ゲノムガーディアンのOBフォールドファミリー：小さなβバレルビルディングブロックから構築された普遍的なテーマ」。分子生物 科学のフロンティア。9 ：784451。doi ：10.3389/ fmolb.2022.784451。PMC 8881015。PMID 35223988。
- ^ Flynn RL、Zou L (2010 年8 月)。「オリゴヌクレオチド/オリゴ糖結合フォールドタンパク質: ゲノムの守護者ファミリーの拡大」。生化学と分子生物学の批評的レビュー。45 ( 4): 266–275。doi : 10.3109 /10409238.2010.488216。PMC 2906097。PMID 20515430。
外部リンク
- InterPro: 核酸結合、OBフォールド (IPR012340)