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| TUDORドメイン | |||||||||||
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 TUDOR ドメインの構造。 | |||||||||||
| 識別子 | |||||||||||
| シンボル | チューダー | ||||||||||
| パム | PF00567 | ||||||||||
| ファム一族 | CL0049 | ||||||||||
| インタープロ | 著作権 | ||||||||||
| 頭いい | チューダー | ||||||||||
| プロサイト | PDOC50304 | ||||||||||
| SCOP2 | 3fdr / スコープ / SUPFAM | ||||||||||
| 医療機器 | cd04508 | ||||||||||
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分子生物学において、チューダードメインは、もともとショウジョウバエにコードされているチューダータンパク質で特定された保存されたタンパク質 構造ドメインです。[1]チューダー遺伝子は、胚の発達や生殖能力を制御する母性因子をショウジョウバエでスクリーニングしたときに発見されました。[2]ここでの変異は子孫にとって致命的であり、チューダー朝のヘンリー8世と彼の妻たちが経験した数回の流産にちなんでチューダーという名前が付けられました。[1]
構造
チューダードメインは、約60アミノ酸長のタンパク質領域で、5本鎖の反平行βバレル形態を持つSH3のような構造に折り畳まれます。[1]チューダードメインはさらに、単一のチューダードメイン、タンデムチューダードメイン、または共有の2番目と3番目のβストランドから作られた反平行βシートでリンクされた2つのチューダードメインからなるハイブリッドチューダードメインのいずれかで構成される機能単位に編成できます。[1]チューダードメイン構造の重要な構成要素は、いくつかの（通常4〜5）芳香族アミノ酸残基によって形成される芳香族結合ケージです。[1]
メチル化残基との相互作用
チューダードメインは、メチル化されたリジンおよびアルギニン残基を認識して結合することで機能を発揮し、エピジェネティックな文脈でヒストンリーダーとして機能することができます。[1]これは、メチル化されたArg/Lys残基とチューダードメインの芳香族結合ケージの芳香族残基との間のカチオン-π相互作用によって起こります。[1]チューダードメインに応じて、この相互作用はメチル化状態特異的（モノメチル化、ジメチル化、またはトリメチル化）になります。[1]
関数
DNAの転写と修飾
Tudor ドメインタンパク質はエピジェネティック制御に関与しており、翻訳後ヒストン修飾を認識して転写を変化させ、アダプタータンパク質として機能する。[2]メチル化されたアルギニンおよびリジンヒストン残基の認識は下流のエフェクターのリクルートを招き、Tudor ドメインタンパク質とコンテキストに応じてクロマチンのサイレンシングまたは活性化につながる。[1]たとえば、ヒト TDRD3 タンパク質はメチル化されたアルギニン残基に結合し、エストロゲン応答性要素の転写を促進する。[3]逆に、ポリコーム様タンパク質 (PCL) は、転写を抑制するヒストン H3K27 メチルトランスフェラーゼであるポリコーム抑制複合体 2 ( PRC2 )の構成要素をリクルートするアダプターとして機能する。 [4]さらに、Tudor ドメインタンパク質は、DNA メチルトランスフェラーゼをリクルートして DNA メチル化とヘテロクロマチンの組み立てを促進することで転写を抑制することができる。[1]チューダードメインタンパク質はエピジェネティックな修飾を維持し、伝播させる機能も有する。[1]
ゲノム安定性
Tudorドメインは、レトロトランスポゾンなどの利己的遺伝要素のサイレンシングに関与しています。[5]この機能は、Tdrd7などのTudor含有タンパク質を介して直接実行されるだけでなく、piRNA合成を介しても実行されます。[6] Tudorドメインは、Ybタンパク質のYbボディへの局在、ショウジョウバエの極質の組み立て、およびPiwiにpiRNAをロードするためのタンパク質のリクルートメントなど、piRNA生成に関与するタンパク質機構の局在に不可欠です。[5]
DNA損傷反応
ヒト p53 結合タンパク質 1 (TRP53BP1) は、DNA 損傷応答 (DDR) 経路に関与するチューダードメインタンパク質であり、ゲノムを外部刺激から保護する働きをします。[5]これは、アダプタータンパク質を介して損傷を感知し、細胞周期停止、DNA 修復、転写修飾、アポトーシスなどの応答をトリガーする一連のイベントです。[5] TRP53BP1 のチューダードメインは、損傷部位に蓄積するセンサーへの結合を仲介し、損傷部位へのエフェクターのリクルートメントを促進するアダプターとしても機能します。 [ 5 ] TRP53BP1 は、関連する複数の他のタンパク質の調節とリクルートメントにおいて非常に複雑な役割を果たすため、DDR に不可欠です。[5]
RNA代謝
RNA代謝に関与するチューダードメインタンパク質は、約180アミノ酸の拡張チューダードメインを有する。[5 ]これらのタンパク質には、RNAを標的としたり、RNAに結合したタンパク質のジメチル化アルギニンに結合したりするためのRNA結合モチーフが含まれる。 [5]これらのタンパク質は、処理、安定性、翻訳、小RNA経路など、RNA代謝のさまざまな側面を制御している。[5]具体的には、生存運動ニューロン（SMN）タンパク質は、snRNAに結合し、snRNPのタンパク質成分を形成するSMタンパク質の非対称ジメチル化アルギニンをリクルートすることにより、snRNP（小核リボ核タンパク質）の組み立てを媒介するチューダードメインタンパク質である。[5] SMNは、スプライソソームの組み立てとイントロンの除去に不可欠なsnRNPの成熟を促進する。[5]
例
TP53BP1（腫瘍抑制因子p53結合タンパク質1）とその分裂酵母 ホモログCrb2 [8]およびJMJD2A （Jumonjiドメイン含有2A）タンパク質は、タンデムまたはダブルチューダードメインのいずれかを含み、メチル化されたヒストンを認識します。[9] [10]
ヒトSMN（運動ニューロンの生存）の構造的に特徴付けられたチューダードメインは、樽状の折り畳みを持つ5つのβストランドからなる強く曲がった反平行βシートであり、対称的にジメチル化された アルギニンを認識します。[11]
他のチューダードメイン含有タンパク質には、AKAP1（Aキナーゼアンカータンパク質1）[12]やARID4A（ATリッチインタラクティブドメイン4A）などがあります。よく知られているチューダードメイン含有タンパク質は、ブドウ球菌ヌクレアーゼドメイン含有1（SND1）/チューダーSN/p100共活性化因子です。[13] SND1はRISC複合体に関与し、AEG-1癌遺伝子と相互作用します。[14] SND1は癌遺伝子としても機能し、HCCおよび結腸癌で非常に重要な役割を果たしています。[15] SND1チューダードメインは、PIWIL1タンパク質のメチル化アルギニンに結合します。[16]チューダーを含むSND1は、NF-κBおよびmiR-221が関与する新しい経路を介して、ヒト肝細胞癌における腫瘍血管新生を促進します。[17] Tudor SND1はショウジョウバエにも存在する。[6]
参考文献
- ^ abcdefghijk Botuyan MV、Mer G (2016)。「メチルリジンおよびメチルアルギニンリーダーとしてのチューダードメイン」。クロマチンシグナル伝達と疾患。エルゼビア。pp. 149–165。doi :10.1016 / b978-0-12-802389-1.00008-3。ISBN 978-0-12-802389-1。
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