YedZファミリー

大腸菌のYedZ（TC# 5.B.7）は位相幾何学的に調べられており、N末端とC末端の両方が細胞質に局在する6つの膜貫通セグメント（TMS）を持っています。^[1] von Rozyckiらは2004年に細菌と動物でYedZの相同体を特定しました。YedZ相同体は、ヘム結合で機能する可能性のある膜貫通ドメインに保存されたヒスチジン残基を示します。^[2]さまざまな細菌のゲノムにコード化されている相同体の一部は、輸送、電子伝達、および生合成タンパク質に融合したYedZドメインを持っています。^[2]動物相同体の1つは、前立腺がんで過剰発現する前立腺の6つのTMS上皮細胞膜抗原（STAMP1）です。いくつかの動物相同体には、 NADP 酸化還元酵素の相同体の C 末端に融合した YedZ ドメインがあります。

YedZホモログは、2つのTMSをコードする要素の遺伝子内三重化によって生じた。これらは、推定ヘム輸出システムの2つのファミリーおよびシトクロム含有電子キャリアの1つのファミリーと統計的に有意な配列類似性を示し、生合成を有する。^[2] YedZホモログは、酸化還元、膜貫通電子の流れおよび輸送を促進または制御するヘム結合タンパク質として機能することができる。YedZのホモログは、磁性細菌およびシアノバクテリアを含むさまざまな細菌に見られ、YedZドメインはそれぞれMFSスーパーファミリー（TC＃2.A.1）のマグネトソームトランスポーターおよびDsbDファミリー（TC＃5.A.1）の電子キャリアの C末端に融合されている。

YedZホモログは動物にも見られ、その1つに前立腺癌細胞で高レベルで発現しているヒト6 TMS上皮細胞膜抗原が含まれます。^{[3] [4]}さらに遠いホモログには、gp91 ^phox NADPHオキシダーゼ関連シトクロムb ₅₅₈（CytB）ファミリー（TC #5.B.2）のメンバー内の膜貫通ドメインが含まれます。ヘム含有膜貫通鉄還元酵素ドメイン（FRD）は、鉄還元酵素（FRE）やNADPHオキシダーゼ（NOX）など、細菌と真核生物の両方のタンパク質に見られます。^[2]細菌には、YedZや短いFREタンパク質など、鉄還元酵素ドメインのみからなるFRDタンパク質が含まれています。全長の FRE および NOX 酵素は、主に真核生物に見られ、脱水素酵素ドメインを持ち、細胞質 NADPH から細胞外金属イオン (FRE) または酸素 (NOX) への電子伝達を触媒します。後生動物は YedZ 関連の STEAP タンパク質を持っています。系統解析では、FRE 酵素は進化の初期に出現し、その後 EF ハンドを含む NOX 酵素 (NOX5 および DUOX 類似) に移行したと示唆されています。NOX 酵素は、膜貫通ドメイン 3 (TM3) から TM4 にまたがる 4 つのアミノ酸モチーフによって FRE 酵素と区別され、YedZ/STEAP タンパク質は、最初の標準的なヘム貫通ヒスチジンが高度に保存されたアルギニンに置き換えられていることで識別されます。^[5]

前立腺の6回膜貫通上皮抗原3（Steap3）は、発達中の赤血球における主要な鉄還元酵素です。Steapファミリータンパク質は、共有膜貫通ドメインによって定義され、Steap3では膜貫通電子シャトルとして機能することが示されており、NADPH由来の細胞質電子を脂質二重層を越えて細胞外面に移動し、そこでFe ^3+をFe ²⁺に還元し、場合によってはCu ^2+をCu ¹⁺に還元するために使用されます。^[6] Steap3膜貫通ドメインには、高親和性のFADおよび鉄結合部位と単一のb型ヘム結合部位が存在します。Steap3はホモ二量体として機能し、潜在的なドメイン交換二量体によるサブユニット間電子伝達経路ではなく、単一のヘム部分を介したサブユニット内電子伝達経路を利用します。^[6] FADおよび金属結合部位に関連する膜貫通ドメインの配列モチーフは、Steap2およびSteap4だけでなく、N末端酸化還元酵素ドメインを欠くSteap1にも存在し、Steap1が潜在的な酸化還元酵素活性を有していることを示唆している。

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