ABCE1
ホモサピエンスにおけるタンパク質コード遺伝子

ABCE1
識別子
エイリアスABCE1、ABC38、OABP、RLI、RNASEL1、RNASELI、RNS4I、ATP結合カセットサブファミリーEメンバー1、RLI1
外部IDオミム：601213; MGI : 1195458;ホモロジーン: 2205;ジーンカード：ABCE1; OMA :ABCE1 - オルソログ
オーソログ
種人間ねずみ
エントレズ

6059

24015

アンサンブル

ENSG00000164163

ENSMUSG00000058355

ユニプロット

P61221

P61222

RefSeq (mRNA)

NM_002940
NM_001040876

NM_015751

RefSeq（タンパク質）

NP_001035809
NP_002931

NP_056566

場所（UCSC）4号線: 145.1 – 145.13 Mb8章: 80.41 – 80.44 Mb
PubMed検索[3][4]
ウィキデータ
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ATP 結合カセット サブファミリー E メンバー 1 (ABCE1) は、RNase L 阻害剤 (RLI) としても知られ、ヒトでは ABCE1遺伝子によってコード化されている酵素です。

ABCE1はATP結合カセット（ABC）トランスポータースーパーファミリーとOABPサブファミリーのメンバーであるATPaseです。[5]

ABCE1はリボヌクレアーゼLの作用を阻害する。リボヌクレアーゼLは通常、2-5A（5'-リン酸化2',5'-結合オリゴアデニル酸）に結合し、ウイルスが利用するインターフェロン制御2-5A/RNase L経路を阻害する。ABCE1はリボヌクレアーゼLとヘテロ二量体を形成し、2-5Aとの相互作用を阻害することでリボヌクレアーゼLの抗ウイルス特性を阻害し[6] 、ウイルスによるウイルスタンパク質の合成を可能にする。また、腫瘍細胞の 増殖や抗アポトーシスにも影響を及ぼすことが示唆されている[7]。

ABCE1は、真核生物の翻訳開始とリボソーム生合成の両方に必須かつ高度に保存された タンパク質です。最も研究されているホモログは、酵母のRli1pとショウジョウバエのPixieです。

構造

RLIは、ほとんどの真核生物および古細菌に見られる68 kDaの細胞質タンパク質です。RLIの結晶構造はまだ決定されていないため、これまでの知見はすべてタンパク質配列から推測されたものです。種間のタンパク質配列は非常によく保存されており、例えばPixieと酵母のRli1pは66%、Rli1pとヒトのRLIは67%の相同性があります。

RLIは、ATP結合カセット（ABC）タンパク質のABCEファミリーに属します。ABCタンパク質は通常、膜貫通領域も含み、ATPを利用して膜を透過して基質を輸送しますが、RLIはABCドメインを含む可溶性タンパク質であるという点で独特です。RLIはC末端に2つのABCドメインを持ち、ATPと結合すると、2つの二量体化したABCドメインの間に2つのATP分子が挟まれた特徴的な「ATPサンドイッチ」を形成します。ATPの加水分解により、二量体は完全に可逆的なプロセスで解離します。このタンパク質を加水分解不可能なATP類似体とインキュベートしたり、ABCドメインに変異を導入したりすると、タンパク質の機能が完全に失われます。

RLIはまた、システインに富むN末端領域を有し、2つの[4Fe-4S]クラスターと強固に結合すると予測されています。この領域の変異、すなわち利用可能なFe/Sクラスターの枯渇は、タンパク質の機能不全と細胞生存能の喪失を引き起こします。そのため、RLIはミトコンドリアにおけるFe/Sクラスターの生合成に依存する唯一の必須細胞質タンパク質として知られています。Fe/Sクラスターの機能は不明ですが、活性酸素種の存在下など、酸化還元環境の変化に応じてABCドメインを制御することが示唆されています。[8]

関数

RLIと酵母およびショウジョウバエにおけるそのホモログは、翻訳開始とリボソーム生合成という2つの主要な機能が確認されています。さらに、ヒトRLIはRNAse Lの阻害剤としても知られています。この活性は最初に特定され、 RLIの名称（ RNAse L I阻害剤）の由来となっています。

翻訳開始

翻訳開始は、適切なタンパク質発現と細胞生存に必須のプロセスです。Rli1pは、真核生物の開始因子、具体的にはeIF2、eIF5、eIF3、およびリボソームの40Sサブユニットと共精製されることがわかっています。これらの開始因子は化学量論的割合でリボソームと結合する必要があり、Rli1pは触媒量が必要です。このプロセスについて、次のメカニズムが提案されています。1つのABCドメインが40Sサブユニットに結合し、もう1つが開始因子に結合します。ATPが結合すると二量体化が可能になり、続いて開始因子とリボソームサブユニットが結合するのに十分密接に接触します。ATP加水分解により2つの基質が解放され、サイクルが再び開始されます。このモデルは、ABCドメインを持つDNA修復酵素に対して提案されているモデルに似ており、各ドメインが壊れたDNA片の両側に結合し、加水分解によって断片が一緒になり、続いて修復されます。[9]

リボソームのリサイクル

リボソームがmRNAの翻訳後または停止後に再び利用可能になるためには、リサイクリングが不可欠です。真核生物と古細菌の両方において、ABCE1はペロタまたはそのパラログeRF1に結合したリボソームの分割を担っています。この分割に至る正確な動きは十分に解明されていません。[10] [11]

リボソームの生合成

RLIとそのホモログは、リボソーム生成、核外輸送、またはその両方に関与すると考えられています。これらは、40Sサブユニットと60Sサブユニット、そしてrRNAプロセシングに必要なタンパク質であるHcr1pと関連する核内に存在することが確認されています。鉄/硫黄クラスターはリボソーム生成および/または核外輸送に必要であることが示されているものの、正確なメカニズムは不明です。

RNase阻害剤

ヒトRLIは、哺乳類における抗ウイルス活性に重要な役割を果たすRNase Lを阻害する能力によって初めて同定されました。RNase Lシステムを有するのは哺乳類のみであるため、この能力だけでは他の生物におけるRLIタンパク質の保存性を説明することはできません。下等真核生物におけるRLIは、リボソーム生合成に関与するRNaseを阻害することで、その過程を調節すると考えられています。[12]

ミトコンドリアにおける役割

ミトコンドリアのエネルギー産生および代謝機能は、酵母細胞の生存に必須ではないことが確立されています。生存に必須であると示唆されている唯一の機能は、Fe/Sクラスターの生合成です。RLIは、ミトコンドリアのFe/S合成・輸送システムに完全に依存して成熟する、細胞質必須Fe/Sタンパク質として唯一知られています。したがって、Rli1pはミトコンドリアとリボソームの機能および生合成、ひいては細胞の生存を繋ぐ新たなリンクです。

参考文献

  1. ^ abc GRCh38: Ensemblリリース89: ENSG00000164163 – Ensembl、2017年5月
  2. ^ abc GRCm38: Ensemblリリース89: ENSMUSG00000058355 – Ensembl、2017年5月
  3. ^ 「Human PubMed Reference:」。米国国立医学図書館、国立生物工学情報センター。
  4. ^ 「マウスPubMedリファレンス：」。米国国立医学図書館、国立生物工学情報センター。
  5. ^ 「ABCE1 ATP結合カセット、サブファミリーE（OABP）、メンバー1 [ ホモサピエンス ]」 。 2013年3月14日閲覧。
  6. ^ "P61221 (ABCE1_HUMAN)".
  7. ^ Tian Y, Han X, Tian DL (2012年10月). 「ABCE1の生物学的制御」. IUBMB Life . 64 (10): 795–800 . doi : 10.1002/iub.1071 . PMID  23008114. S2CID  21490502.
  8. ^ Andersen DS, Leevers SJ (2007年5月). 「ショウジョウバエの必須ATP結合カセットドメインタンパク質pixieは、ATP依存的に40Sリボソームに結合し、翻訳開始に必須である」. The Journal of Biological Chemistry . 282 (20): 14752–60 . doi : 10.1074/jbc.M701361200 . PMID  17392269.
  9. ^ Dong J, Lai R, Nielsen K, Fekete CA, Qiu H, Hinnebusch AG (2004年10月). 「翻訳開始前複合体の組み立てを促進することで翻訳に必須のATP結合カセットタンパク質RLI1の機能を果たす」. The Journal of Biological Chemistry . 279 (40): 42157–68 . doi : 10.1074/jbc.M404502200 . PMID  15277527.
  10. ^ Becker T, Franckenberg S, Wickles S, Shoemaker CJ, Anger AM, Armache JP, et al. (2012年2月). 「真核生物と古細菌における高度に保存されたリボソームリサイクリングの構造基盤」. Nature . 482 (7386): 501–6 . Bibcode :2012Natur.482..501B. doi :10.1038/nature10829. PMC 6878762. PMID  22358840 . 
  11. ^ Hellen CU (2018年10月). 「真核生物における翻訳終結とリボソームリサイクル」. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology . 10 (10) a032656. doi :10.1101/cshperspect.a032656. PMC 6169810. PMID 29735640  . 
  12. ^ Kispal G, Sipos K, Lange H, Fekete Z, Bedekovics T, Janáky T, et al. (2005年2月). 「細胞質リボソームの生合成には必須の鉄硫黄タンパク質Rli1pとミトコンドリアが必要」. The EMBO Journal . 24 (3): 589–98 . doi :10.1038/sj.emboj.7600541. PMC 548650. PMID 15660134  . 
  • NCBI AceView遺伝子のABCE1
  • GeneCardsのABCE1
  • P61221ユニプロット
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