「ミリストイル化」の版間の差分

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英語名:myristoylation  
英語名:myristoylation  


 タンパク質のミリストイル化はN末端グリシンに14炭素鎖飽和脂肪酸であるミリスチン酸がアミド結合により付加する不可逆的な脂質修飾である(''N''-ミリストイル化)。典型的には''N''-ミリストイル化は''N''-ミリストイルトランスフェラーゼ(NMT)により共翻訳時におこなわれる。''N''-ミリストイル化によりタンパク質の疎水性が上昇し、細胞膜への親和性が向上する。その結果、''N''-ミリストイル化はタンパク質の輸送、タンパク質-脂質相互作用、タンパク質-タンパク質相互作用において重要な役割を果たす。SrcキナーゼファミリーやGタンパク質αサブユニットなどのシグナル伝達タンパク質の多くが''N''-ミリストイル化を受けることが知られており、細胞の外界環境への適応や恒常性維持に重要であるとともに、ミリストイル化機構の異常は癌や神経疾患、感染症など多岐にわたる病理現象の原因としても注目されている。近年、アポトーシスの際にカスパーゼにより切断され露出したN末端グリシンに対しても''N''-ミリストイル化が進行することが明らかになり、翻訳後修飾としての''N''-ミリストイル化も盛んに研究が進められている。  
 タンパク質のミリストイル化はN末端[[Wikipedia:ja:グリシン|グリシン]]に14炭素鎖飽和[[Wikipedia:ja:脂肪酸|脂肪酸]]である[[Wikipedia:ja:ミリスチン酸|ミリスチン酸]]が[[Wikipedia:ja:アミド結合|アミド結合]]により付加する不可逆的な脂質修飾である(''N''-ミリストイル化)。典型的には''N''-ミリストイル化は''N''-ミリストイルトランスフェラーゼ(NMT)により翻訳と並行して修飾が起こる『共翻訳修飾』としておこなわれる。''N''-ミリストイル化によりタンパク質の[[Wikipedia:ja:疎水性|疎水性]]が上昇し、[[Wikipedia:ja:細胞膜|細胞膜]]への親和性が向上する。その結果、''N''-ミリストイル化はタンパク質の輸送、タンパク質-[[Wikipedia:ja:脂質|脂質]]相互作用、タンパク質-タンパク質相互作用において重要な役割を果たす。[[チロシンリン酸化#非受容体型チロシンキナーゼ|Srcキナーゼ]]ファミリーや[[三量体GTP結合タンパク質]](Gタンパク質)αサブユニットなどのシグナル伝達タンパク質の多くが''N''-ミリストイル化を受けることが知られており、細胞の外界環境への適応や[[Wikipedia:ja:恒常性|恒常性]]維持に重要であるとともに、ミリストイル化機構の異常は[[Wikipedia:ja:癌|癌]]や神経疾患、[[Wikipedia:ja:感染症|感染症]]など多岐にわたる病理現象の原因としても注目されている。近年、[[アポトーシス]]の際に[[カスパーゼ]]により切断され露出したN末端グリシンに対しても''N''-ミリストイル化が進行することが明らかになり、[[翻訳後修飾]]としての''N''-ミリストイル化も盛んに研究が進められている。  
 
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== タンパク質の脂質修飾  ==
== タンパク質の脂質修飾  ==
 
 タンパク質の脂質修飾(protein lipidation)は脂質付加により細胞質タンパク質の[[Wikipedia:ja:細胞膜|細胞膜]]近傍への輸送、[[Wikipedia:ja:膜タンパク質|膜タンパク質]]の局所構造への側方輸送(?単なる輸送では如何でしょうか?)、タンパク質の構造安定化、脂質-タンパク質相互作用の向上を担う翻訳後修飾群の総称であり、リン酸化にならび細胞の秩序維持に不可欠である。脂質修飾は大きく分けて1)脂肪酸[[Wikipedia:ja:アシル化|アシル化]](fatty acylation)、2)[[Wikipedia:ja:プレニル化|プレニル化]](prenylation)、3)[[Wikipedia:ja: グリコシルホスファチジルイノシトール化|グリコシルホスファチジルイノシトール(GPI)化]](glypiation)、4) [[Wikipedia:ja:コレステロール|コレステロール]]化(cholesteroylation)に分類される。脂肪酸アシル化の代表例として''N''-ミリストイル化(''N''-myristoylation)と''S''-[[パルミトイル化]](''S''-palmitoylation)があげられる。次節以降に詳述するが、''N''-ミリストイル化の多くは翻訳と同時に起こるが、広義の翻訳後修飾として分類される。脂質修飾全般に関しては<ref><pubmed>17892486</pubmed></ref>が参考になる。
タンパク質の脂質修飾(protein lipidation)は脂質付加により細胞質タンパク質の細胞膜近傍への輸送、膜タンパク質の局所構造への側方輸送、タンパク質の構造安定化、脂質-タンパク質相互作用の向上を担う翻訳後修飾群の総称であり、リン酸化にならび細胞の秩序維持に不可欠である。脂質修飾は大きく分けて1)脂肪酸アシル化(fatty acylation)、2)プレニル化(prenylation)、3)グリコシルホスファチジルイノシトール(GPI)化(glypiation)、4)コレステロール化(cholesteroylation)に分類される。脂肪酸アシル化の代表例として''N''-ミリストイル化(''N''-myristoylation)と''S''-パルミトイル化(''S''-palmitoylation)があげられる。次節以降に詳述するが、''N''-ミリストイル化の多くは共翻訳時修飾であるが、広義の翻訳後修飾として分類される。脂質修飾全般に関しては<ref><pubmed>17892486</pubmed></ref>が参考になる。 <br><br>


== 歴史  ==
== 歴史  ==


 ''N''-ミリストイル化は1980年代エドマン分解によるタンパク質の配列解析が盛んにおこなわれる中、cAMP依存タンパク質キナーゼ(cyclic AMP-dependent protein kinase)触媒サブユニット、およびカルシニューリンB(calcineurin B)のエドマン分解を阻害する因子として存在が明らかになり、質量分析から構造が同定された<ref><pubmed>6959104</pubmed></ref><ref><pubmed>7160476</pubmed></ref>。この発見を皮切りにシグナル伝達タンパク質、カルシウム結合タンパク質、膜関連タンパク質、ウィルス構成タンパク質など幅広く見出されている。1987年に''N''-ミリストイル化酵素が同定され、基質特異性、反応機構の解析が進められた<ref><pubmed>3100524</pubmed></ref>。当初は『共翻訳時修飾(co-translational modification)』として研究が進められたが、2000年にアポトーシス促進タンパク質であるBID(BH3 interacting domain death agonist)がカスパーゼ-8(caspase-8)による部分分解後に『翻訳後修飾(post-translational modification)』として''N''-ミリストイル化を受けることが明らかになり<ref><pubmed>11099414</pubmed></ref>、その後続々とアポトーシス関連タンパク質が''N''-ミリストイル化タンパク質として同定された。  
 ''N''-ミリストイル化は1980年代) [[Wikipedia:ja:エドマン分解|エドマン分解]]によるタンパク質の配列解析が盛んにおこなわれる中、[[cAMP依存タンパク質キナーゼ]](cyclic AMP-dependent protein kinase)触媒サブユニット、および[[カルシニューリン]]B(calcineurin B)のエドマン分解を阻害する因子として存在が明らかになり、[[質量分析]]から構造が同定された<ref><pubmed>6959104</pubmed></ref><ref><pubmed>7160476</pubmed></ref>。  この発見を皮切りに[[Wikipedia:ja:シグナル伝達|シグナル伝達]]タンパク質、[[カルシウム]]結合タンパク質、膜関連タンパク質、[[Wikipedia:ja:ウイルス|ウイルス]]構成タンパク質になど幅広く見出されている。1987年に''N''-ミリストイル化酵素が同定され、基質特異性、反応機構の解析が進められた<ref><pubmed>3100524</pubmed></ref>。当初は『共翻訳時修飾(co-translational modification)』として研究が進められたが、2000年にアポトーシス促進タンパク質であるBID(BH3 interacting domain death agonist)がカスパーゼ-8(caspase-8)による部分分解後に『翻訳後修飾(post-translational modification)』として''N''-ミリストイル化を受けることが明らかになり<ref><pubmed>11099414</pubmed></ref>、その後続々とアポトーシス関連タンパク質が''N''-ミリストイル化タンパク質として同定された。  
 
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== 構造  ==
== 構造  ==


''N''-ミリストイル化は14炭素鎖飽和脂肪酸であるミリスチン酸(図1A)がタンパク質N末端グリシンに不可逆的にアミド結合で付加する脂質修飾である(図1B)。14炭素鎖飽和脂肪酸(C14:0)が一般的であるが、網膜のタンパク質ではC14:1 n-9やC14:2 n-6など不飽和脂肪酸がヘテロに組み込まれることも知られている。また、インシュリン受容体(insulin receptor)やインターロイキン-1(interleukin-1)など一部のタンパク質では例外的にリシンの側鎖のアミノ基に付加することが報告されている。本稿では図1Bで示した飽和脂肪酸C14:0のN末端グリシンへの付加を''N''-ミリストイル化と呼ぶことにする。  
 ''N''-ミリストイル化は14炭素鎖飽和脂肪酸であるミリスチン酸(図1A)がタンパク質N末端グリシンに不可逆的にアミド結合で付加する脂質修飾である(図1B)。14炭素鎖飽和脂肪酸(C14:0)が一般的であるが、網膜のタンパク質ではC14:1 n-9やC14:2 n-6など不飽和脂肪酸がヘテロに組み込まれることも知られている。また、[[Wikipedia:ja:インスリン|インスリン]]受容体(insulin receptor)や[[Wikipedia:ja:インターロイキン-1|インターロイキン-1]](interleukin-1)など一部のタンパク質では例外的に[[Wikipedia:ja:リジン|リジン]]の側鎖のアミノ基に付加することが報告されている。本稿では図1Bで示した飽和脂肪酸C14:0のN末端グリシンへの付加を''N''-ミリストイル化と呼ぶことにする。  
 
[[Image:Myristoylation Fig1.png|thumb|left|300px|図1 構造]]&nbsp;<br><br><br><br>
 
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[[Image:Myristoylation Fig1.png|thumb|300px|図1 構造]]
== ''N''-ミリストイル化タンパク質&nbsp;  ==
== ''N''-ミリストイル化タンパク質&nbsp;  ==


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