UVR8

UV-B耐性8（UVR8 ）は、紫外線B受容体UVR8としても知られ、植物や他の供給源にも存在するUV-B感知タンパク質です。[ 2 ] 280～³¹⁵^nm^の範囲の紫外線を感知し、植物のストレス応答を開始する役割を担っています。最も感度が高いのは、UVBの下限に近い285 nmです。UVR8は、このタンパク質に突然変異を持つシロイヌナズナにおいて、植物のUV-B応答の重要なメディエーターとして初めて同定されました。この植物は、DNAを損傷するUV-Bに対して過敏性を示すことがわかっています^[³^] 。UVR8は、補欠発色団を含まず、光感知能力が分子に内在しているため、ユニークな光受容体であると考えられています。^[⁴^]トリプトファン（Trp）残基285はUV-Bセンサーとして機能すると示唆されているが、他のTrp残基も関与していることがわかっている（Trp233 > Trp337 > Trp94）が、生体内データはTrp285とTrp233が最も重要であることを示唆している。^[²^]

進化

完全なゲノム配列は限られた数の被子植物からしか得られていないが、バイオインフォマティクス解析によると、UVR8 のオルソログは多数存在する。重要な残基の数と位置は、被子植物だけでなく他の植物種 (例えば、 クラミドモナス・ラインハルティとボルボックス・カルテリ) の間でもよく保存されているようだ。後者は、UVR8 が維管束陸上植物の進化的な分岐以前に出現した可能性を示唆しており、当時オゾン層が完全に発達していなかったため、地表に到達する UV-B 放射量が多く、したがって紫外線防御と順応が非常に重要であったことを考えると、これは合理的である。^{[ 5 ]}

構造

UVR8は、7枚のブレード状のβシートを持つ βプロペラタンパク質です。これは、例えばヒトRCC1遺伝子産物など、クロマチン凝縮の調節に関与する哺乳類タンパク質と配列相同性を共有しています。暗状態では、UVR8は細胞質に局在するホモ二量体を形成しますが、UV-B照射によりUVR8二量体はそれぞれの単量体に解離し、核へ移行します。^[⁶^]二量体は複雑な塩橋ネットワークを介して結合しています。^[²^]

機構

UV-B照射により、二量体界面に塩橋を形成するArg残基に隣接する1つ以上のTrp残基が光を吸収します。この光吸収により塩橋が破壊され、分子の単量体化が起こると考えられています。^{[ 2 ]}^{[ 7 ]}単量体化後、UVR8は核内に蓄積し、構成的光形態形成1（COP1）と呼ばれるタンパク質と相互作用します。COP1は、主要な転写因子をユビキチン化およびプロテアソームを介した分解の標的とするE3ユビキチンリガーゼとして機能することが知られています。しかし、UVR8の場合、UVR8を介したUV-Bシグナル伝達の正の調節因子として機能することが示されています。^[⁸^] UV-B照射により、UVR8は核内でC末端27アミノ酸領域を介してCOP1のWD40ドメインと相互作用し、 ^[⁹^]これにより、いくつかのUV-B応答遺伝子の重要な転写因子であるELONGATED HYPOCOTYL 5（HY5）の誘導が引き起こされ、全体としてUV-B順化がもたらされる。^[¹⁰^]

参考文献

↑ 4dnw ; Wu D、Hu Q、Yan Z、Chen W、Yan C、Huang X、Zhang J、Yang P、Deng H、Wang J、Deng X、Shi Y (2012 年 4 月)。「UVR8による紫外線B知覚の構造基盤」。自然。484 (7393): 214–9 . Bibcode : 2012Natur.484..214D。土井：10.1038/nature10931。PMID 22388820。S2CID 2971536。
1 2 3 4 Christie JM、Arvai AS、Baxter KJ、Heilmann M、Pratt AJ、O'Hara A、Kelly SM、Hothorn M、Smith BO、Hitomi K、Jenkins GI、Getzoff ED (2012 年 2 月)。「植物の UVR8 光受容体は、トリプトファンを介したクロスダイマー塩橋の破壊により UV-B を感知する」。Science。335 ( 6075 ) : 1492–6。Bibcode : 2012Sci ... 335.1492C。doi : 10.1126 / science.1218091。PMC 3505452。PMID 22323738。
- 植物における紫外線防御分子の秘密が明らかにされる。PhysOrg 、 2012年2月9日。
↑ Kliebenstein DJ、Lim JE、Landry LG、Last RL（2002年9月）。「シロイヌナズナのUVR8は紫外線Bシグナル伝達と耐性を調節し、ヒトのクロマチン凝縮調節因子1と配列類似性を持つ」。Plant Physiol . 130 （ 1 ）：234–43。doi ：10.1104 / pp.005041。PMC 166556。PMID 12226503。
↑ Ulm R、Jenkins GI (2015年6月)。「Q&A：植物はどのようにUV-B放射線を感知し、反応するのか？」。BMC Biol。13：45。doi ： 10.1186 /s12915-015-0156- y。PMC 4484705。PMID 26123292。
↑ Rizzini L (2010). "3.4 進化論的および構造的考察" (PDF) . UVR8: 植物のUV-B光受容体(博士論文). アルベルト・ルートヴィヒ大学フライブルク。
↑ Cloix C、Jenkins GI (2008 年 1 月)。「シロイヌナズナの UV-B 特異的シグナル伝達成分 UVR8 とクロマチンの相互作用」。Mol Plant。1 ( 1 ) : 118–28。doi : 10.1093 /mp / ssm012。PMID 20031919。
↑ Rizzini L、Favory JJ、Cloix C、Faggionato D、O'Hara A、Kaiserli E、Baumeister R、Schafer E、Nagy F、Jenkins GI、Ulm R (2011 年 4 月)。「シロイヌナズナ UVR8 タンパク質による UV-B の認識」。科学。332 (6025): 103–6 . Bibcode : 2011Sci...332..103R。土井：10.1126/science.1200660。PMID 21454788。S2CID 5037346。
↑ Jenkins GI (2009). "UV-B放射線に対する応答におけるシグナル伝達". Annu Rev Plant Biol . 60 : 407–31 . doi : 10.1146/annurev.arplant.59.032607.092953 . PMID 19400728 .
↑ Cloix C、Kaiserli E、Heilmann M、Baxter KJ、Brown BA、O'Hara A、Smith BO、Christie JM、Jenkins GI (2012年10月)。「UV-B光受容体UVR8のC末端領域はCOP1タンパク質との相互作用を介してシグナル伝達を開始する」。Proc . Natl . Acad . Sci . USA。109 ( 40 ) : 16366–70。Bibcode : 2012PNAS..10916366C。doi : 10.1073/pnas.1210898109。PMC 3479605。PMID 22988111。
↑ Heijde M、Ulm R（2012年4月）。「植物におけるUV-B光受容体を介したシグナル伝達」。Trends Plant Sci . 17（4）：230–7。doi ：10.1016/ j.tplants.2012.01.007。PMID 22326562。

外部リンク

「紫外線感知タンパク質の詳細な画像」。スクリップス研究所。2012年2月9日。
植物用の日よけ帽 PDBeの非常に興味深いPDB構造記事
O'Hara, Andrew; Jenkins, Gareth I. (2012-09-01). "シロイヌナズナUV-B光受容体UVR8におけるトリプトファンの生体内機能" . The Plant Cell . 24 (9): 3755– 3766. doi : 10.1105/tpc.112.101451 . ISSN 1532-298X . PMC 3480300 . PMID 23012433 .

[Wu_2012-1] 4dnw ; Wu D、Hu Q、Yan Z、Chen W、Yan C、Huang X、Zhang J、Yang P、Deng H、Wang J、Deng X、Shi Y (2012 年 4 月)。「UVR8による紫外線B知覚の構造基盤」。自然。484 (7393): 214–9 . Bibcode : 2012Natur.484..214D。土井：10.1038/nature10931。PMID 22388820。S2CID 2971536。

[pmid22323738-2] 1 2 3 4 Christie JM、Arvai AS、Baxter KJ、Heilmann M、Pratt AJ、O'Hara A、Kelly SM、Hothorn M、Smith BO、Hitomi K、Jenkins GI、Getzoff ED (2012 年 2 月)。「植物の UVR8 光受容体は、トリプトファンを介したクロスダイマー塩橋の破壊により UV-B を感知する」。Science。335 ( 6075 ) : 1492–6。Bibcode : 2012Sci ... 335.1492C。doi : 10.1126 / science.1218091。PMC 3505452。PMID 22323738。
植物における紫外線防御分子の秘密が明らかにされる。PhysOrg 、 2012年2月9日。

[mwlQ] 植物における紫外線防御分子の秘密が明らかにされる。PhysOrg 、 2012年2月9日。

[pmid12226503-3] Kliebenstein DJ、Lim JE、Landry LG、Last RL（2002年9月）。「シロイヌナズナのUVR8は紫外線Bシグナル伝達と耐性を調節し、ヒトのクロマチン凝縮調節因子1と配列類似性を持つ」。Plant Physiol . 130 （ 1 ）：234–43。doi ：10.1104 / pp.005041。PMC 166556。PMID 12226503。

[pmid26123292-4] Ulm R、Jenkins GI (2015年6月)。「Q&A：植物はどのようにUV-B放射線を感知し、反応するのか？」。BMC Biol。13：45。doi ： 10.1186 /s12915-015-0156- y。PMC 4484705。PMID 26123292。

[5] Rizzini L (2010). "3.4 進化論的および構造的考察" (PDF) . UVR8: 植物のUV-B光受容体(博士論文). アルベルト・ルートヴィヒ大学フライブルク。

[pmid20031919-6] Cloix C、Jenkins GI (2008 年 1 月)。「シロイヌナズナの UV-B 特異的シグナル伝達成分 UVR8 とクロマチンの相互作用」。Mol Plant。1 ( 1 ) : 118–28。doi : 10.1093 /mp / ssm012。PMID 20031919。

[pmid21454788-7] Rizzini L、Favory JJ、Cloix C、Faggionato D、O'Hara A、Kaiserli E、Baumeister R、Schafer E、Nagy F、Jenkins GI、Ulm R (2011 年 4 月)。「シロイヌナズナ UVR8 タンパク質による UV-B の認識」。科学。332 (6025): 103–6 . Bibcode : 2011Sci...332..103R。土井：10.1126/science.1200660。PMID 21454788。S2CID 5037346。

[pmid19400728-8] Jenkins GI (2009). "UV-B放射線に対する応答におけるシグナル伝達". Annu Rev Plant Biol . 60 : 407–31 . doi : 10.1146/annurev.arplant.59.032607.092953 . PMID 19400728 .

[pmid22988111-9] Cloix C、Kaiserli E、Heilmann M、Baxter KJ、Brown BA、O'Hara A、Smith BO、Christie JM、Jenkins GI (2012年10月)。「UV-B光受容体UVR8のC末端領域はCOP1タンパク質との相互作用を介してシグナル伝達を開始する」。Proc . Natl . Acad . Sci . USA。109 ( 40 ) : 16366–70。Bibcode : 2012PNAS..10916366C。doi : 10.1073/pnas.1210898109。PMC 3479605。PMID 22988111。

[pmid22326562-10] Heijde M、Ulm R（2012年4月）。「植物におけるUV-B光受容体を介したシグナル伝達」。Trends Plant Sci . 17（4）：230–7。doi ：10.1016/ j.tplants.2012.01.007。PMID 22326562。

315

[

[

[ 5 ]

[

[ 7 ]

[

[

[

進化

構造

機構

参考文献

外部リンク

関連するトピック

植物や他の供給源にも存在するUV-B感知

タンパク質

2

280