Fus3は酵母の接合決定に関与するMAPKタンパク質です。Fus3が足場タンパク質Ste5から解離すると、酵母で観察されるスイッチのような接合決定が起こります。 [ 1 ]この過程で、Fus3はホスファターゼPtc1と競合し、Ste5上の4つの主要なリン酸化部位をリン酸化しようとします。Ptc1によってSte5上の4つの部位すべてが脱リン酸化されると、Fus3はSte5から解離し、核へと移行します。[ 2 ]
Fus3の調節因子の一つはSte5である。Ste5は、MAPKキナーゼSte7（Fus3の主な活性化因子）によって調節される2つの部位のうちの1つを自己リン酸化させる。この単一のリン酸化により、Fus3はSte5をリン酸化してシグナルを減少させる。[ 3 ] しかし、Ste5はSte7によるリン酸化のためにFus3を選択的に触媒的にロック解除する。Fus3を活性化するには、Ste7だけでなくSte5上の触媒ドメインも存在する必要がある。これは、Fus3が交配経路でのみ活性化され、Ste7が使用される他の状況では不活性のままである理由を説明するのに役立つ。[ 4 ] Ste5への結合が阻害されると、Fus3はその相同遺伝子Kss1のように振る舞い、細胞はもはや勾配に反応せず、遠く離れたパートナーと効率的に交配しなくなる。[ 5 ]
Fus3はSte7によって活性化され、その基質にはSte12、Far1、Bni1、Sst2、Tec1、Ste5などが含まれる。Fus3は細胞質、接合突起の先端、核、ミトコンドリアに局在する。[ 6 ]
Fus3はリプレッサータンパク質Rst1とRst1（それぞれDig1とDig2）をリン酸化することで、交配特異的遺伝子のSte12依存性転写を促進します。[ 7 ]また、Far1を活性化し、サイクリンCLN1とCLN2を阻害して細胞周期停止を引き起こします。[ 8 ]
Kss1
Fus3の機能的ホモログであるKss1は、シュムーの生成には関与しない。Kss変異体は、シュムー生成能力に関して野生型酵母細胞と同様の挙動を示す。[ 1 ] Fus3とKss1は機能的に重複しているものの、Fus3タンパク質の基質はKss1と共有される場合とされない場合があることが示されている。[ 8 ]むしろ、Fus3の機能は交配を制御することであり、Kss1の機能は糸状化と侵入を制御することであることが判明している。Fus3が欠損すると、経路伝達にエラーが生じ、交配フェロモンによってKss1が活性化される可能性がある。[ 9 ]
Kss1はFus3のような超感受性を示さないが、代わりに急速に活性化され、段階的な用量反応プロファイルを示す。[ 5 ]
生物学的プロセス
Fus3は以下の生物学的プロセスに関与している：[ 6 ]
Fus3に最も近いヒトホモログはMAPK1（ERK2）である[ 6 ]
参考文献
- ^ a b Malleshaiah, Mohan (2010年5月6日). 「足場タンパク質Ste5は酵母においてスイッチのような交配決定を直接制御する」. Nature . 465 ( 7294): 101– 105. Bibcode : 2010Natur.465..101M . doi : 10.1038/nature08946 . PMID 20400943. S2CID 4419254 .
- ^ van Drogen, Frank (2001年10月24日). 「出芽酵母におけるフェロモンに対するMAPキナーゼのダイナミクス」Nature Cell Biology . 3 (12): 1051– 1059. doi : 10.1038/ncb1201-1051 . PMID 11781566 . S2CID 22685713 .
- ^ Bhattacharyya, Roby (2006年2月10日). 「Ste5スキャフォールドは酵母交配経路のシグナル伝達出力をアロステリックに調節する」 . Science . 311 ( 5762): 822– 826. Bibcode : 2006Sci...311..822B . doi : 10.1126/science.11 20941. PMID 16424299. S2CID 13882487 .
- ^ Good, Matthew (2009年3月20日). 「Ste5スキャフォールドはFus3 MAPキナーゼを触媒的にアンロックすることで交配シグナル伝達を誘導する」 . Cell . 136 (6): 1085–1097 . doi : 10.1016/j.cell.2009.01.049 . PMC 2777755. PMID 19303851 .
- ^ a b Hao, Nan (2008年6月6日). 「タンパク質キナーゼスキャフォールドSte5による細胞シグナル伝達ダイナミクスの制御」 . Molecular Cell . 30 (5): 649– 656. doi : 10.1016/j.molcel.2008.04.016 . PMC 2518723. PMID 18538663 .
- ^ a b c "Fus3" .サッカロミセスゲノムデータベース. SGDプロジェクト. 2007年7月4日. 2014年3月21日閲覧。
- ^ Gelli, Angie (2002年10月31日). 「Rst1とRst2は酵母のα/α二倍体細胞型に必須である」 .分子微生物学. 46 (3): 845– 854. doi : 10.1046/j.1365-2958.2002.03213.x . PMID 12410840 .
- ^ a b Elion, Elaine (1991年11月). 「FUS3はCLN1とCLN2を抑制し、KSS1と協調してシグナル伝達を促進する」 . Proceedings of the National Academy of Sciences . 88 (21 ) : 9392– 9396. Bibcode : 1991PNAS...88.9392E . doi : 10.1073/pnas.88.21.9392 . PMC 52723. PMID 1946350 .
- ^ Madhani, Hiten (1997年11月28日). 「異なる阻害機能を持つMAPキナーゼは酵母分化におけるシグナル伝達特異性を付与する」 . Cell . 91 (5): 673– 684. doi : 10.1016/S0092-8674(00)80454-7 . PMID 9393860 .