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| エイリアス | XPO5、exp5、エクスポート5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 外部ID | オミム：607845; MGI : 1913789;ホモロジーン: 69316;ジーンカード：XPO5; OMA :XPO5 - オルソログ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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エクスポーチン5（XPO5）は、ヒトではXPO5遺伝子によってコードされるタンパク質である。[5] [6] [7]真核細胞では、XPO5の主な目的は、プレマイクロRNA （プレmiRNAとも呼ばれる）を核から細胞質に輸出し、ダイサー酵素によってさらに処理することです。[8] [9] [10] [11]細胞質に入ったマイクロRNA（miRNAとも呼ばれる）は、 mRNAの翻訳を制御することで遺伝子サイレンサーとして機能することができます。XPO5は主にプレmiRNAの輸送に関与していますが、 tRNAを輸送することも報告されています。[12]
XPO5に関する研究は現在も進行中です。miRNAは治療薬として利用できる可能性を秘めているため、注目の研究テーマとなっており、すでにいくつかのmiRNAベースの薬剤が使用されています。[13]
機構
プレmiRNAへの結合
RanGTP がXPO5 に結合すると、XPO5-RanGTP 複合体は U 字型構造を形成して pre-miRNA を保持します。XPO5-RanGTP 複合体は、2 ヌクレオチドの3' オーバーハング(pre-miRNA の 3' 末端にある、他の塩基と対になっていない 2 つの塩基からなる配列) によって pre-miRNA を認識します。このモチーフは pre-miRNA に固有のものであり、XPO5 はこれを認識することで pre-miRNA のみを輸送する特異性を保証します。pre-miRNA は、それ自体では「閉じた」構造になっており、3' オーバーハングは RNA副溝に向かって上向きに反転しています。しかし、XPO5 に結合すると、3' オーバーハングは pre-miRNA 分子の残りの部分から離れて下向きに反転し、「開いた」構造になります。これにより、これら 2 つのヌクレオチドのバックボーンリン酸が多くの XPO5 残基と水素結合を形成し、XPO5 が RNA を pre-miRNA として認識できるようになります。これらの相互作用はRNAリン酸骨格のみに関与するため非特異的であり、XPO5はあらゆるpre-miRNAを認識して輸送することができます。pre-miRNAステムの残りの部分は、負に帯電したリン酸骨格といくつかの正に帯電した内部XPO5残基との相互作用を介してXPO5に結合します。[15]
XPO5 三元複合体輸送機構
XPO5、RanGTP、およびpre-miRNAの結合構造は、三元複合体として知られています。三元複合体が形成されると、それは核膜孔複合体を通って細胞質に拡散し、その過程でpre-miRNAを細胞質に輸送します。細胞質に入ると、RanGAPはGTPをGDPに加水分解し、構造変化を引き起こしてpre-miRNAを細胞質に放出します。[15]
Nucleusからのエクスポート
水の密度の等高線図によって示された証拠から、XPO5の内部は親水性であるが、XPO5の外部は疎水性であることが示唆されている。[15]したがって、これによりXPO5の核膜孔複合体への結合能力が強化され、三元複合体の核外への輸送が可能になる。[15]
追加のインタラクション
XPO5はILF3 [5]およびRan [5]と相互作用することが示されている。
潜在的な発癌性役割
最近の証拠では、体外で前立腺癌細胞株でXPO5のレベルが高いことが示されており、XPO5の発現レベルの変化が癌の発症に関与している可能性があることを示唆しています。また、体外でXPO5を抑制することは治療効果があることもわかっています。[16]また、大腸癌の癌遺伝子として機能することも示されています。 [17]
参考文献
- ^ abc GRCh38: Ensembl リリース 89: ENSG00000124571 – Ensembl、2017 年 5 月
- ^ abc GRCm38: Ensembl リリース 89: ENSMUSG00000067150 – Ensembl、2017 年 5 月
- ^ 「Human PubMed Reference:」。国立生物工学情報センター、米国国立医学図書館。
- ^ 「マウス PubMed リファレンス:」。国立生物工学情報センター、米国国立医学図書館。
- ^ abc Brownawell AM 、Macara IG (2002年1月)。「エクスポーチン5、新規カリオフェリンは二本鎖RNA結合タンパク質の核外輸送を仲介する」。The Journal of Cell Biology。156 ( 1): 53– 64。doi :10.1083/ jcb.200110082。PMC 2173575。PMID 11777942。
- ^ Bohnsack MT、Regener K、Schwappach B、Saffrich R、Paraskeva E、Hartmann E、Görlich D (2002 年 11 月)。「Exp5 は tRNA を介して eEF1A を核から輸出し、他の輸送経路と相乗作用を起こして翻訳を細胞質に限定する」。The EMBO Journal。21 ( 22 ) : 6205–15。doi : 10.1093 /emboj/cdf613。PMC 137205。PMID 12426392 。
- ^ 「Entrez Gene: XPO5エクスポート5」。
- ^ Yi R, Qin Y, Macara IG, Cullen BR (2003年12月). 「Exportin-5はプレマイクロRNAとショートヘアピンRNAの核外輸送を仲介する」. Genes & Development . 17 (24): 3011–6 . doi :10.1101/gad.1158803. PMC 305252. PMID 14681208 .
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- ^ Siomi H, Siomi MC (2010年5月). 「動物におけるマイクロRNA生合成の転写後制御」. Molecular Cell . 38 (3): 323– 32. doi : 10.1016/j.molcel.2010.03.013 . PMID 20471939.
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- ^ Gupta, Asmita (2016). 「Exportin-tによるtRNAの核細胞質輸送 の構造ダイナミクスに関する洞察」. Biophysical Journal . 110 (6): 1264– 1279. Bibcode :2016BpJ...110.1264G. doi :10.1016/j.bpj.2016.02.015. PMC 4816717. PMID 27028637.
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- ^ Höti, Naseruddin; Yang, Shuang; Aiyetan, Paul; Kumar, Binod; Hu, Yingwei; Clark, David; Eroglu, Arife Unal; Shah, Punit; Johnson, Tamara (2017-09-04). 「Exportin-5 の過剰発現は miRNA の抑制効果を無効にし、前立腺がんにおける翻訳後修飾を介してタンパク質を安定化する」。Neoplasia (ニューヨーク、NY) . 19 (10): 817– 829. doi :10.1016/j.neo.2017.07.008. ISSN 1522-8002. PMC 5587889 . PMID 28881308.
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さらに読む
- カラド A、トライチェル N、ミュラー EC、オットー A、クタイ U (2002 年 11 月)。 「エクスポルチン 5 を介した真核生物伸長因子 1A および tRNA の核外輸送」。EMBO ジャーナル。21 (22): 6216–24 .土井:10.1093/emboj/cdf620。PMC 137209。PMID 12426393。
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- Gwizdek C、Ossareh-Nazari B、Brownawell AM、Evers S、Macara IG、Dargemont C (2004 年 1 月)。「ミニヘリックス含有 RNA は、エクスポーター 5 依存性の二本鎖 RNA 結合タンパク質 ILF3 の核外輸送を仲介する」。The Journal of Biological Chemistry。279 ( 2): 884– 91。doi : 10.1074/ jbc.M306808200。PMID 14570900。
- Lund E, Güttinger S, Calado A, Dahlberg JE, Kutay U (2004年1月). 「マイクロRNA前駆体の核外輸送」. Science . 303 (5654): 95– 8. Bibcode :2004Sci...303...95L. doi : 10.1126/science.1090599 . PMID 14631048. S2CID 30217099.
- Bohnsack MT、Czaplinski K、Gorlich D (2004 年 2 月)。「Exportin 5 は、pre-miRNA の核外輸送を仲介する RanGTP 依存性 dsRNA 結合タンパク質です」。RNA . 10 ( 2): 185– 91. doi :10.1261/rna.5167604. PMC 1370530. PMID 14730017 。
- Chen T、Brownawell AM、 Macara IG (2004 年 8 月)。「エクスポーチン 5 の新しいカーゴタンパク質 JAZ の核質間輸送」。 分子細胞生物学。24 (15): 6608– 19。doi : 10.1128/MCB.24.15.6608-6619.2004。PMC 444848。PMID 15254228。
- Yi R、Doehle BP、Qin Y、Macara IG、Cullen BR (2005 年 2 月)。「エクスポーチン 5 の過剰発現はショートヘアピン RNA およびマイクロ RNA を介した RNA 干渉を増強する」。RNA . 11 ( 2): 220–6 . doi :10.1261/rna.7233305. PMC 1370710. PMID 15613540 。