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| 胞子光生成物リアーゼ | |||||||||
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| 識別子 | |||||||||
| EC番号 | 4.1.99.14 | ||||||||
| CAS番号 | 37290-70-3 | ||||||||
| データベース | |||||||||
| インテンズ | IntEnzビュー | ||||||||
| ブレンダ | BRENDAエントリー | ||||||||
| エクスパス | NiceZyme ビュー | ||||||||
| ケッグ | KEGGエントリー | ||||||||
| メタサイク | 代謝経路 | ||||||||
| プリアモス | プロフィール | ||||||||
| PDB構造 | RCSB PDB PDBe PDBsum | ||||||||
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| 胞子光生成物リアーゼ（ラジカルSAM） | |
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| 識別子 | |
| シンボル | ? |
| インタープロ | 著作権 |
胞子光生成物リアーゼ（EC 4.1.99.14 SPリアーゼ、SPL、SplB、SplG）は、紫外線によって引き起こされるチミン塩基のDNA架橋を修復するラジカルSAM 酵素です。チミン架橋にはいくつかの種類がありますが、SPLは特に胞子光生成物（SP）とも呼ばれる5-チミニル-5,6-ジヒドロチミンを標的とします。 [1] [2] 胞子光生成物は発芽中の胞子におけるチミン架橋の主なタイプであり、そのためSPLは枯草菌などの胞子を生成する生物に特有です。[3]シクロブタンピリミジン二量体（CPD）やピリミジン（6-4）ピリミドン光生成物（6-4PP）などの他のタイプのチミン架橋は、胞子ではあまり一般的ではありません。 DNA架橋におけるこれらの違いは、異なるDNA構造によるものです。胞子ゲノムDNAは、小さな酸可溶性タンパク質と呼ばれる多くのDNA結合タンパク質を特徴としており、[4] DNAを従来のB型構造からA型構造に変化させます。[5] [6]この構造の違いは、休眠胞子が紫外線に反応して他の形態の架橋ではなくSPを主に蓄積する理由であると考えられています。[1] [5] [6]胞子は休眠中に架橋を修復できません。[3]代わりに、SPは発芽中に修復され、栄養細胞が正常に機能できるようにします。[7]修復されない場合、胞子光生成物および他のタイプの架橋は、架橋点を過ぎて転写および複製をブロックすることで、突然変異を引き起こす可能性があります。[3]胞子光生成物リアーゼを利用する修復メカニズムは、特定の細菌胞子の回復力の理由の1つです。
SPL が機能するメカニズムはまだ完全には解明されていませんが[8]、一連のラジカル反応を介して光非依存的に光二量体5-チミニル-5,6-ジヒドロチミン架橋を 修復し[8]、機能的なチミン環を2 つ戻すことが知られています[9] [3]（下の図を参照）。SPL はラジカル SAM 酵素ファミリーの一部であるため、その構造とメカニズムの保存された側面によりラジカル SAM 酵素として特徴付けられることが知られています[8] 。ラジカル SAM 酵素は、保存されたシステイン モチーフ、システイン モチーフ内の鉄硫黄クラスター、および補因子として S-アデノシル-L-メチオニン (SAM) を持っています[8] 。一般的なラジカル SAM メカニズムでは、酵素内の鉄硫黄クラスターが還元され、補因子 (SAM) に電子が渡され、構造の一部が切断されて 5'-デオキシアデノシルラジカルが形成されます。[8]この5'-デオキシアデノシルラジカルは基質から水素原子を除去して5'-デオキシアデノシンを形成し、基質上にラジカルを生成し、それが再配置されて生成物を形成します。[8] SPL機能の完全なメカニズムが完全には解明されていないため、今後の研究ではこのプロセスの解明に焦点が当てられると思われます。
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胞子光生成物リアーゼは、紫外線照射によって引き起こされる架橋5-チミニル-5,6-ジヒドロチミンを修復するために使用される2つの主要な経路の1つである胞子特異的DNA修復システム（胞子光生成物リアーゼを利用）と一般的なヌクレオチド除去修復経路（NER）の一部です。[7] [8]胞子特異的DNA修復システムはSPに特異的ですが、NERはCPDや6-4PPなどの他のタイプのチミン二量体を修復できます。[7]胞子は、両方の修復経路が損なわれた場合にのみ、高い紫外線感受性を示します。[7]
参考文献
- ^ ab Moeller, Ralf (2007 年 1 月). 「枯草菌胞子における紫外線照射による DNA ビピリミジン光生成物の形成と発芽中の修復」.国際微生物学. 10 (10): 39–46. doi :10.2436/20.1501.01.6. PMID 17407059. S2CID 10929405.
- ^宗像信夫 (1972 年4 月)。「紫外線照射を受けた枯草菌胞子のデオキシリボ核酸からの「胞子光生成物」の遺伝子制御による除去」。細菌学ジャーナル。111 (1): 192–8。doi : 10.1128 /JB.111.1.192-198.1972。PMC 251257。PMID 4204907。
- ^ abcd Buis JM、Cheek J、Kalliri E、Broderick JB (2006 年 9 月)。「ラジカル S-アデノシルメチオニンスーパーファミリーの DNA 修復酵素である活性胞子光生成物リアーゼの特性評価」。The Journal of Biological Chemistry。281 ( 36): 25994–6003。doi : 10.1074/jbc.M603931200。PMID 16829680。
- ^ Setlow, Peter (1988). 「バチルス属菌の小さな酸可溶性胞子タンパク質：構造、合成、遺伝学、機能、分解」。Annual Review of Microbiology . 42 : 319–338. doi :10.1146/annurev.mi.42.100188.001535. PMID 3059997.
- ^ ab Nicholoson, W (1991 年 10 月). 「バチルス属またはクロストリジウム属の胞子由来のアルファ/ベータ型小型酸可溶性タンパク質と複合した DNA に紫外線を照射すると、胞子光生成物は生成されるが、チミン二量体は生成されない」。米国科学アカデミー紀要。88 (19): 8288–8292。Bibcode : 1991PNAS ...88.8288N。doi : 10.1073 / pnas.88.19.8288。PMC 52493。PMID 1924287 。
- ^ ab Mohr, S (1991年1月). 「枯草菌由来の小さな酸可溶性胞子タンパク質の結合によりDNAの立体配座がBからAに変化する」Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 88 (1): 77–81. Bibcode :1991PNAS...88...77M. doi : 10.1073/pnas.88.1.77 . PMC 50751. PMID 1898779 .
- ^ abcd Yang, Linlin; Li, Lei (2014-12-04). 「胞子光生成物リアーゼ：既知のもの、議論の余地のあるもの、未知のもの」. Journal of Biological Chemistry . 290 (7): 4003–4009. doi : 10.1074 /jbc.r114.573675 . ISSN 0021-9258. PMC 4326811. PMID 25477522.
- ^ abcdefg Berteau, Olivier; Benjdia, Alhosna (2017年1月). 「ラジカルSAM酵素胞子光生成物リアーゼによるDNA修復：生化学から構造研究まで」.光化学と光生物学. 93 (1): 67–77. doi : 10.1111/php.12702 . ISSN 0031-8655. PMID 28027411.
- ^ Wang SC、Frey PA (2007 年3 月)。「酸化剤としての S-アデノシルメチオニン: ラジカル SAM スーパーファミリー」。生化学科学の動向。32 (3): 101–10。doi : 10.1016 /j.tibs.2007.01.002。PMID 17291766 。この論文のSPLの図は間違っているので、訂正します。
外部リンク
- 米国国立医学図書館医学件名表(MeSH)の胞子 + 光生成物 + リアーゼ
ウィキメディア・コモンズの胞子光生成物リアーゼに関連するメディア
