SecA

SecA
識別子
シンボル	SecA
ファム	PF07517
利用可能なタンパク質構造: ファム   構造 / ECOD   PDB RCSB PDB; PDBe; PDBj PDBサム 構造の概要 PDB 3DIN

SecAタンパク質は、細菌のSec経路（タイプII分泌経路）の細胞膜関連サブユニットであり、細胞膜を介したタンパク質の分泌を担うシステムです。このシステムにおいて、SecA ATPaseはSecYEGチャネルとトランスロカーゼ複合体を形成し、それによってタンパク質基質の膜透過を促進します。 ^[2]

構造

SecAは、基質に結合し、それを移動させる能力を説明できる6つのドメインから構成される複雑なタンパク質です。以下の5つのドメインは、これまでに構造解析されたすべてのSecAタンパク質に存在すると考えられています。^[3]

DEADモータードメイン

このアミノ酸ドメインは、2つのヌクレオチド結合フォールド1と2（NBF1とNBF2）に細分化されており、ここでATPが結合し加水分解されます。リン酸ジエステル結合から生じる化学エネルギーは構造変化を引き起こし、それが他のドメイン（特にHWDドメインとPPXDドメイン）に伝達され、結果としてプレタンパク質が膜を越えて機械的に移動します。しかし、これらの構造変化は、後述する 他のプロトマードメインによって部分的に制御されています。

C末端リンカードメイン

翻訳後転座中のSecBシャペロン、リボソーム（翻訳後転座と翻訳共転座の両方^[4]）、およびリン脂質二重層に結合する能力は、SecAの機能にとって重要であり、C末端リンカードメインによって実現されます。^[5]

ヘリカルウィングドメイン（HWD）

分子のC末端部に位置するこのドメインは、HSDドメインおよびPPXDドメインと接触しています。このドメインは、DEADモータードメインにおけるATP加水分解によって生じたHSDドメインから受け取った分子構造運動をPPXDドメインに伝達する役割を果たしていると考えられます。

ペプチド架橋ドメイン（PPXD）

SecAの重要な機能はプレタンパク質を膜を越えて輸送することであるため、プレタンパク質を実際に結合する能力が付与される必要がある。PPXDドメインは基質結合時にこの機能を果たす。

ヘリカルスキャフォールドドメイン（HSD）

このドメインはSecAプロトマーの中心に位置し、αヘリックス相互作用を介して他のすべてのサブドメインと接触する。さらに、このドメインにはATP加水分解分子内調節因子1（IRA1）サブドメインが含まれており、SecAがSecYEGに結合していないときに不要なATP加水分解を防ぐと考えられている。IRA1と共に、Gate 1と呼ばれる保存された塩橋が不要な構造変化を防ぐ機能を果たす可能性がある。Gate 1は、DEADモータードメインのヌクレオチド（ATP ）結合部位とPPXDドメインを機能的に連結し、プレタンパク質結合時にのみATP加水分解を制御すると考えられている。しかし、この協調的な挙動は、SecAがSecYEGに結合している場合にのみ起こることが示されている。^[6]

参考文献

1. Zimmer J, Nam Y, Rapoport TA (2008年10月). 「ATPase SecAとタンパク質輸送チャネルの複合体の構造」. Nature 455 ( 7215): 936–43 . Bibcode :2008Natur.455..936Z. doi :10.1038/nature07335. PMC 7164768.  PMID 18923516  .
2. du Plessis DJ、Nouwen N、Driessen AJ (2011 年 3 月)。 「セック・トランスロケース」。Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - 生体膜。1808 (3): 851–65 . doi : 10.1016/j.bbamem.2010.08.016。PMID  20801097。
3. ( 2011年6月). 「SecA、注目すべきナノマシン」. Cellular and Molecular Life Sciences 68 (12): 2053–66 . doi :10.1007/s00018-011-0681-y. PMC 3101351. PMID  21479870. 
4. Wang, Shuai; Jomaa, Ahmad; Jaskolowski, Mateusz; Yang, Chien-I.; Ban, Nenad; Shan, Shu-ou (2019年10月). 「SecAによる共翻訳膜タンパク質認識および標的化の分子メカニズム」. Nature Structural & Molecular Biology . 26 (10): 919– 929. doi :10.1038/s41594-019-0297-8. ISSN  1545-9985. PMC 6858539. PMID  31570874 . 
5. Jamshad, Mohammed; Knowles, Timothy J; White, Scott A; Ward, Douglas G; Mohammed, Fiyaz; Rahman, Kazi Fahmida; Wynne, Max; Hughes, Gareth W; Kramer, Günter; Bukau, Bernd; Huber, Damon (2019-06-27). Hegde, Ramanujan S; Kuriyan, John (eds.). 「細菌性転座ATPase SecAのC末端テールはSecAの活性を調節する」. eLife . 8 e48385. doi : 10.7554/eLife.48385 . ISSN  2050-084X. PMC 6620043. PMID 31246174  . 
6. カラマノウ S、ゴウリディス G、パパニコウ E、シアニディス G、ゲリス I、ケラミサノウ D、ヴロントゥ E、カロディモス CG、エコノモウ A (2007 年 6 月)。 「SecAのヘリカーゼモーターにおけるプレタンパク質制御触媒作用」。EMBO ジャーナル。26 (12): 2904–14 .土井:10.1038/sj.emboj.7601721。PMC 1894763。PMID  17525736。