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<font size="+1">関谷 敦志、[http://researchmap.jp/yfukata 深田 優子]、[http://researchmap.jp/masakifukata 深田 正紀]</font><br> | |||
''生理学研究所''<br> | |||
DOI:<selfdoi /> 原稿受付日:2012年1月17日 原稿完成日:2012年1月25日<br> | |||
担当編集委員:[http://researchmap.jp/2rikenbsi 林 康紀](独立行政法人理化学研究所 脳科学総合研究センター) | |||
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英:palmitoylation 独:Palmitoylierung 仏:palmitoylation | 英:palmitoylation 独:Palmitoylierung 仏:palmitoylation | ||
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タンパク質の''S''-パルミトイル化は、16炭素鎖飽和[[wikipedia:ja:脂肪酸|脂肪酸]]である[[wikipedia:ja:パルミチン酸|パルミチン酸]]がタンパク質の[[wikipedia:ja:システイン|システイン]]残基の[[wikipedia:ja:チオール|チオール]]基を介して[[wikipedia:ja:チオエステル|チオエステル]]結合で付加した翻訳後脂質修飾である。パルミトイル化修飾により、タンパク質の[[wikipedia:ja:疎水性|疎水性]]が上昇し、[[細胞膜]]や[[wikipedia:ja:細胞内小器官|細胞内小器官]]膜(細胞質内膜)への親和性が上昇する。''S''-パルミトイル化は細胞内タンパク質や[[wikipedia:ja:膜タンパク質|膜タンパク質]]など多くのタンパク質に見られる普遍的な修飾であり、タンパク質の局在や機能の制御に重要な役割を果たしている。''S''-パルミトイル化は可逆的であり、細胞内でダイナミックなパルミトイル化-脱パルミトイル化の修飾サイクルを示す。この''S''-パルミトイル化サイクルによりタンパク質は細胞質、細胞質内膜や細胞膜の間を相互輸送(シャトリング)する。それぞれの反応は[[wikipedia:palmitoyl acyltransferase|''S''-パルミトイルアシル転移酵素]](PAT)と[[wikipedia:PPT1|タンパク質パルミトイルチオエステラーゼ]](PPT)が担うと考えられていたが、近年PATとして、活性部位にDHHC(Asp-His-His-Cys)配列をもつ[[wikipedia:DHHC domain|DHHCタンパク質]]ファミリーが同定され、''S''-パルミトイル化の制御機構が明らかになりつつある。 | タンパク質の''S''-パルミトイル化は、16炭素鎖飽和[[wikipedia:ja:脂肪酸|脂肪酸]]である[[wikipedia:ja:パルミチン酸|パルミチン酸]]がタンパク質の[[wikipedia:ja:システイン|システイン]]残基の[[wikipedia:ja:チオール|チオール]]基を介して[[wikipedia:ja:チオエステル|チオエステル]]結合で付加した翻訳後脂質修飾である。パルミトイル化修飾により、タンパク質の[[wikipedia:ja:疎水性|疎水性]]が上昇し、[[細胞膜]]や[[wikipedia:ja:細胞内小器官|細胞内小器官]]膜(細胞質内膜)への親和性が上昇する。''S''-パルミトイル化は細胞内タンパク質や[[wikipedia:ja:膜タンパク質|膜タンパク質]]など多くのタンパク質に見られる普遍的な修飾であり、タンパク質の局在や機能の制御に重要な役割を果たしている。''S''-パルミトイル化は可逆的であり、細胞内でダイナミックなパルミトイル化-脱パルミトイル化の修飾サイクルを示す。この''S''-パルミトイル化サイクルによりタンパク質は細胞質、細胞質内膜や細胞膜の間を相互輸送(シャトリング)する。それぞれの反応は[[wikipedia:palmitoyl acyltransferase|''S''-パルミトイルアシル転移酵素]](PAT)と[[wikipedia:PPT1|タンパク質パルミトイルチオエステラーゼ]](PPT)が担うと考えられていたが、近年PATとして、活性部位にDHHC(Asp-His-His-Cys)配列をもつ[[wikipedia:DHHC domain|DHHCタンパク質]]ファミリーが同定され、''S''-パルミトイル化の制御機構が明らかになりつつある。 | ||
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== ''S''-パルミトイル化:可逆的脂質修飾 == | == ''S''-パルミトイル化:可逆的脂質修飾 == | ||
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| '''主な例''' | | '''主な例''' | ||
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| '''情報伝達分子'''<br> | | '''情報伝達分子'''<br> 小分子GTP結合タンパク質<br> 三量体GTP結合タンパク質<br> Srcファミリー非受容体型チロシンキナーゼ<br> その他<br> | ||
| <br>H-Ras, N-Ras,R-Ras, RhoB, Cdc42 isoform 2, Rab10<br>Gαs, Gαq, Gαi2<br>Yes, Fyn, Lyn, Lck, Hcr, Fgr, Yrk<br>GAP43, eNOS, [[パラレミニン]], ハンチンチン, [[GAD65]], [[スタスミン]]2 | | <br>H-Ras, N-Ras,R-Ras, RhoB, Cdc42 isoform 2, Rab10<br>Gαs, Gαq, Gαi2<br>Yes, Fyn, Lyn, Lck, Hcr, Fgr, Yrk<br>GAP43, eNOS, [[パラレミニン]], ハンチンチン, [[GAD65]], [[スタスミン]]2 | ||
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''' | '''膜タンパク質'''<br> イオンチャネル<br> Gタンパク質共役型受容体<br> 細胞接着分子<br> トランスポーター<br> [[マトリックスメタロプロテアーゼ]]<br> [[ミエリン]]結合分子<br> セクレターゼ<br> 細胞死関連<br> | ||
| <br>GluR1/2, GABAA γ2, [[アクアポリン]] 4, Kv1.1<br>[[ロドプシン]], β2-[[アドレナリン受容体]], <br>インテグリンα6, CD4, CD8, CD9, NCAM140, [[ニューロファシン]], [[DCC]] (deleted in colorectal cancer)<br>[[グルタミン酸トランスポーター]]EAAT1サブタイプ, EAAT3サブタイプ<br>MT1-マトリックスメタロプロテアーゼ<br>PLP, [[Neuronal membrane glycoprotein]] M6-a (GPM6A)<br>β-[[セクレターゼ]], [[ニカストリン]]<br>Fas, 低親和性[[神経成長因子]]受容体 | | <br>GluR1/2, GABAA γ2, [[アクアポリン]] 4, Kv1.1<br>[[ロドプシン]], β2-[[アドレナリン受容体]], <br>インテグリンα6, CD4, CD8, CD9, NCAM140, [[ニューロファシン]], [[DCC]] (deleted in colorectal cancer)<br>[[グルタミン酸トランスポーター]]EAAT1サブタイプ, EAAT3サブタイプ<br>MT1-マトリックスメタロプロテアーゼ<br>PLP, [[Neuronal membrane glycoprotein]] M6-a (GPM6A)<br>β-[[セクレターゼ]], [[ニカストリン]]<br>Fas, 低親和性[[神経成長因子]]受容体 | ||
|- | |- | ||
| ''' | | '''足場タンパク質'''<br> | ||
| PSD-95, [[PSD-93]]α/β, [[Glutamate receptor interacting protein]] (GRIP)1/2, [[デルフィリン]]<br> | | PSD-95, [[PSD-93]]α/β, [[Glutamate receptor interacting protein]] (GRIP)1/2, [[デルフィリン]]<br> | ||
|- | |- | ||
| ''' | | '''ウイルスタンパク質'''<br> | ||
| インフルエンザ HA H1サブユニット, | | インフルエンザ HA H1サブユニット, シンドビスウイルスE2タンパク質, HIV-1 gp160<br> | ||
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| '''N- | | '''N-パルミトイル化タンパク質'''<br> | ||
| ソニックヘッジホッグ, [[Wnt]], [[グレリン]] | | ソニックヘッジホッグ, [[Wnt]], [[グレリン]] | ||
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''S''-パルミトイル化はタンパク質内の近接する複数のシステインに付加する例も多く、また''N''-ミリストイル化やプレニル化とともに二重の脂質修飾を受けるタンパク質も複数知られている。''S''-パルミトイル化と''N''-ミリストイル化の二重修飾を受けるタンパク質としてSrcキナーゼファミリーのFynやLck、Gタンパク質αサブユニット(Gα<sub>i1</sub>、Gα<sub>o</sub>など)、[[内皮型一酸化窒素合成酵素]](endothelial NO synthase; eNOS)が有名である。詳細はミリストイル化の項を参照されたい。一方プレニル化は[[wikipedia:ja:イソプレノイド|イソプレノイド]]がシステイン残基にチオエーテル結合で結合する脂質修飾の総称で、15炭素鎖の[[ファルネシル化]]と20炭素鎖の[[ゲラニルゲラニル化]]の2種類の修飾が存在する。H-RasやN-RasはS-パルミトイル化とプレニル化(ファルネシル化)の二重修飾を受けるタンパク質として有名であり、2つのCys残基はC末端領域の互いに近い位置にある。二重修飾の場合、パルミトイル化修飾は、ミリストイル化あるいはプレニル化された基質に対してのみ二次的に起こることが知られている。 | ''S''-パルミトイル化はタンパク質内の近接する複数のシステインに付加する例も多く、また''N''-ミリストイル化やプレニル化とともに二重の脂質修飾を受けるタンパク質も複数知られている。''S''-パルミトイル化と''N''-ミリストイル化の二重修飾を受けるタンパク質としてSrcキナーゼファミリーのFynやLck、Gタンパク質αサブユニット(Gα<sub>i1</sub>、Gα<sub>o</sub>など)、[[内皮型一酸化窒素合成酵素]](endothelial NO synthase; eNOS)が有名である。詳細はミリストイル化の項を参照されたい。一方プレニル化は[[wikipedia:ja:イソプレノイド|イソプレノイド]]がシステイン残基にチオエーテル結合で結合する脂質修飾の総称で、15炭素鎖の[[ファルネシル化]]と20炭素鎖の[[ゲラニルゲラニル化]]の2種類の修飾が存在する。H-RasやN-RasはS-パルミトイル化とプレニル化(ファルネシル化)の二重修飾を受けるタンパク質として有名であり、2つのCys残基はC末端領域の互いに近い位置にある。二重修飾の場合、パルミトイル化修飾は、ミリストイル化あるいはプレニル化された基質に対してのみ二次的に起こることが知られている。 | ||
パルミトイル化タンパク質すべてに共通するコンセンサス配列は現時点では決定されていないが(下記参照)、これまでの知見を基に、''S''-パルミトイル化の予測プログラムCSS-palmが開発されておりインターネット上でフリーソフトとして配布されている。詳しくは[http://csspalm.biocuckoo.org/ こちら]を参照されたい。 | |||
== パルミトイル化サイクルの責任酵素 == | == パルミトイル化サイクルの責任酵素 == | ||
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== 参考文献 == | == 参考文献 == | ||
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