| 識別子 | |||||||||
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| EC番号 | 4.6.1.23 | ||||||||
| CAS番号 | 1407-48-3 | ||||||||
| データベース | |||||||||
| インテンズ | IntEnzビュー | ||||||||
| ブレンダ | ブレンダエントリー | ||||||||
| エクスパス | NiceZymeビュー | ||||||||
| ケッグ | KEGGエントリー | ||||||||
| メタサイクル | 代謝経路 | ||||||||
| プリアモス | プロフィール | ||||||||
| PDB構造 | RCSB PDB PDBe PDBsum | ||||||||
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rRNAエンドヌクレアーゼ（EC 4.6.1.23、α-サルシン）は、ラットリボソームの28S rRNA中の特定の位置にあるグアノシン残基とアデノシン残基間のリン酸ジエステル結合の加水分解を触媒する酵素[1]である。このリボトキシンは細菌のrRNAにも作用する。
カビの一種Aspergillus giganteusが産生するリボソーム不活性化タンパク質であるα-サルシンは、リボソームRNAのうち、小さなリボソーム基質を形成する部分を切断します。α-サルシンの高い特異性と切断効率は研究対象であり、このタンパク質の非常に高い毒性レベルも説明できます。[2]
構造
α-サルシンのアミノ酸配列中に存在するチロシンアミノ酸が、α-サルシンがrRNAに結合する際の特異性に寄与していると考えられています。この結合を可能にするのは、チロシンアミノ酸に存在するアルコール基です。これは、アルコール基を除去し、チロシンをフェニルアラニンに置換した試験で確認され、結合親和性は大幅に低下しました。[3] α-サルシンを生成するDNA領域は、標的リボソーム上の対応する配列とともに高度に保存されています。標的リボソーム上の対応する配列は、「バルジGモチーフ」と呼ばれるグアニンヌクレオチドを中心としています。 [4]
特異性
アルファサルシンは、その切断特異性において際立っています。標的リボソーム内の単結合と相互作用し、それを切断することでリボソームを不活性化します。問題の結合は、rRNAのサルシン/リシンループ（SRL）内のリン酸ジエステル結合です。RNAのSRL領域は、それを標的とするアルファサルシン毒素にちなんで名付けられました。標的結合は、RNAのGAGAテトラループ内、グアニンヌクレオチドとアデニンヌクレオチドの間にあります。他のリボトキシンもリボソームRNAを切断しますが、切断箇所がはるかに多く、特異性ははるかに低くなります。[5]
α-サルシンの特異性は非常に高く、リボソームの残りの部分がなくても、α-サルシンはリボソームのSRLセグメントのみを認識できます。SRLは独立して折り畳まれ、リボソーム内にあるときと同じ構造を形成します。これは、α-サルシンとリボソームのこの特定の領域との親和性が、両者の結合と反応を引き起こすという考えを再確認させます。リボソーム上の主要な認識ヌクレオチドは、切断部位から6ヌクレオチド上流に位置するグアニンヌクレオチドです（これは前述の「gバルジ」領域と同じです）。[5]
反応条件
認識と切断を可能にする条件として、環境中の塩分濃度が挙げられる。塩分濃度が上昇すると、α-サルシンが「G-バルジ」に到達するための競争が激化する。[5]これは、α-サルシンのアミノ酸の陽イオン側鎖とリボソーム鎖のリン酸基との間の静電相互作用によるものである。塩分濃度が上昇すると、これら2つの相互作用が阻害される。
SRL開裂反応の全体的な速度定数は2次（k2/K1/2 = 108M-1s-1）です。これは、反応速度が反応物の濃度の2乗に正比例することを意味します。この速度は物理的な段階に依存しないように見えます。つまり、2つの分子が溶液中で互いに位置関係にあるかどうかは、それらの反応速度に影響を与える要因ではありません。これは、粘度を変化させながら反応速度を観察することによって決定されました。生成物の解離、つまり2つの分子の分離も、速度に影響を与えません。SRL開裂の速度決定段階は、リン酸ジエステル結合の化学的開裂過程において起こると考えられます。
α-サルシンがリボソームを切断すると、結果として生じた断片P1とP2は、A部位とG部位に特に親和性を持ってさらに切断されます。しかし、この後者の切断の反応速度ははるかに低くなります。4 これは、α-サルシンがRNAの折り畳まれた構造に依存して認識および切断を行うものの、分子の残りの部分は必ずしも必要としないという考えをさらに裏付けています。GA配列を含む折り畳まれていないssRNAの切断速度は、折り畳まれたSRL配列全体と比較して3分の1です。
参考文献
- ^ 遠藤雄一、剣幸一（1988年6月）「リシンA鎖のRNA N-グリコシダーゼ活性。リボソームおよびrRNA存在下におけるリシンA鎖の酵素活性の特性」The Journal of Biological Chemistry 263 (18): 8735–9 . doi : 10.1016 /S0021-9258(18)68367-X . PMID 3288622.
- ^ Martínez-Ruiz A, Martínez del Pozo A, Lacadena J, Mancheño JM, Oñaderra M, López-otín C, Gavilanes JG (1998年4月). 「メチロトローフ酵母Pichia pastorisによる組換えプロ型および成熟型真菌α-サルシンリボトキシンの分泌：成熟にはLys-Argモチーフが必要」. Protein Expression and Purification . 12 (3): 315–22 . doi :10.1006/prep.1997.0846. PMID 9535698.
- ^ アルバレス＝ガルシア E、ガルシア＝オルテガ L、ベルドゥン Y、ブリュクス M、マルティネス デル ポソ A、ガビラネス JG (2006 年 5 月)。 「リボトキシンの保存残基である Tyr-48 は、α-サルシンの RNA 分解活性に関与しています。」生物化学。387 (5): 535–41 .土井:10.1515/BC.2006.069。PMID 16740124。
- ^ ガルシア=マヨラル F、ガルシア=オルテガ L、アルバレス=ガルシア E、ブリュクス M、ガビラネス JG、デル ポソ AM (2005 年 12 月)。 「リボソームの高度に特異的なリボトキシン認識のモデル化」。FEBS レター。579 (30): 6859–64。書誌コード:2005FEBSL.579.6859G。土井：10.1016/j.febslet.2005.11.027。PMID 16337202。
- ^ abc コレニク AV、プランティンガ MJ、コレル CC、ピッシリリ JA (2007 年 11 月)。 「レストリクトシンによるサルシン/リシンループRNAの切断中の基質認識と触媒作用との関連」。生化学。46 (44): 12744–56 .土井:10.1021/bi700931y。PMID 17929942。
外部リンク
- 米国国立医学図書館の医学主題標目表（MeSH）におけるRRNA+エンドヌクレアーゼ
