ADPリボシル化因子
 | |||||||
| 識別子 | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| シンボル | アーフ | ||||||
| ファム | PF00025 | ||||||
| インタープロ | IPR006689 | ||||||
| 頭いい | ARF | ||||||
| プロサイト | PDOC01020 | ||||||
| SCOP2 | 1時間/スコープ/ SUPFAM | ||||||
| OPMスーパーファミリー | 124 | ||||||
| OPMタンパク質 | 1kg | ||||||
| CDD | cd00878 | ||||||
| メンブラノーム | 1103 | ||||||
| |||||||
ADPリボシル化因子（ARF ）は、 Rasスーパーファミリーに属するGTP結合タンパク質のARFファミリーのメンバーです。ARFファミリータンパク質は真核細胞に遍在し、哺乳類細胞では高度に保存された6つのメンバーが同定されています。ARFは可溶性ですが、 N末端のミリストイル化により、通常は膜に結合しています。ARFは小胞輸送とアクチンリモデリングの調節因子として機能します。
小さなADPリボシル化因子（Arf）GTP結合タンパク質は、細胞内輸送における小胞生合成の主要な調節因子です。[ 1 ] Arfは、Arl（Arf様タンパク質）、Arp（Arf関連タンパク質）、そして遠縁のSar（分泌関連タンパク質およびRas関連タンパク質）を含む、現在も拡大を続けるファミリーの創設メンバーです。Arfタンパク質は、エフェクターに選択的に結合する不活性型GDP結合型と活性型GTP結合型の間を循環します。典型的なGDP/GTPスイッチの構造は、いわゆるスイッチ1領域とスイッチ2領域における構造変化を特徴としており、これらの領域はGTPのガンマリン酸に強く結合しますが、GDPヌクレオチドにはほとんど、あるいは全く結合しません。 Arf1 と Arf6 の構造研究により、これらのタンパク質はスイッチ 1 と 2 の構造変化を特徴としているものの、追加の独自のスイッチを使用して構造情報をタンパク質の一方からもう一方へ伝播するという点で、他の小型 GTP 結合タンパク質とは異なることが明らかになりました。
ヒト Arf1 および Arf6 の GDP/GTP 構造サイクルは、スイッチ 1 とスイッチ 2 を接続するベータ 2 ベータ 3 ストランド (インタースイッチ) と両親媒性ヘリックス N 末端に影響を及ぼす独自の構造変化を特徴としています。GDP 結合型 Arf1 および Arf6 では、インタースイッチが引っ込められ、N 末端ヘリックスが結合するポケットが形成されます。N 末端ヘリックスが分子ハスプとして機能し、不活性構造を維持します。これらのタンパク質の GTP 結合型では、インタースイッチで 2 残基のレジスターシフトが起こり、スイッチ 1 とスイッチ 2 が引き上げられ、GTP を結合できる活性構造が復元されます。この構造では、インタースイッチがタンパク質から突出し、結合ポケットを塞ぐことで N 末端ハスプを押し出します。
調節タンパク質
ARFは、GTP/GDP交換を触媒するタンパク質と、その他の機能を果たすタンパク質の2種類のタンパク質と定期的に会合します。ARFは、コートタンパク質I（COPI）およびクラスリン被覆小胞におけるコートの組み立てを制御する調節サブユニットとして機能します。
GTP/GDP交換タンパク質
ARFは、グアノシン三リン酸（GTP）とグアノシン二リン酸（GDP）という2種類のグアノシンヌクレオチドに結合します。ARF分子の形状は、結合するグアノシンヌクレオチドの種類に依存し、それによって調節機能を発揮します。ARFは、GTPとGDPの結合を切り替えるために、他のタンパク質の助けを必要とします。GTPase活性化タンパク質（GAP）は、ARFに結合したGTPをGDPに加水分解するよう促し、グアニンヌクレオチド交換因子は、 ARFに結合したGDPの代わりに新しいGTP分子を結合するよう促します。
その他のタンパク質
他のタンパク質は、ARFがGTPまたはGDPに結合するかどうかに応じて、ARFと相互作用します。活性型ARF*GTPは、コートタンパク質I（COPI）や様々なリン脂質などの小胞コートタンパク質やアダプターに結合します。不活性型ARFは、特定のクラスの膜貫通タンパク質にのみ結合することが知られています。異なるタイプのARFは、異なる種類のエフェクタータンパク質に特異的に結合します。
系統発生
現在、哺乳類の ARF タンパク質は 6 種類知られており、3 つの ARF クラスに分類されます。
構造
ARFは約20kDaの小さなタンパク質です。2つのスイッチ領域を有し、GDP/GTP結合サイクル間で相対的な位置を変化させます。ARFのN末端領域は ミリストイル化されていることが多く、これが膜への結合に寄与しています。
例
このドメインを含むタンパク質をコードするヒト遺伝子には以下のものがあります。
- ARF1 ARF3 ARF4 ARF5 ARF6 ARFRP1
- ARL1 ARL2 ARL2L1 ARL3 ARL4A ARL4C ARL4D ARL5 ARL5A ARL5B
- ARL10 ARL11 ARL13A ARL13B ARL14 ARL15 ARL16 ARL17
- ARL6 ARL7 ARL8A ARL8B ARL9
- MGC57346
- SAR1A SAR1B SAR1P3 SARA1 TRIM23
参照
参考文献
- ^ Pasqualato S, Renault L, Cherfils J (2002). 「Arf、Arl、Arp、およびSarタンパク質：前後方向のコミュニケーションのための構造的デバイスを備えたGTP結合タンパク質ファミリー」 EMBO Reports . 3 (11): 1035– 1041. doi : 10.1093/embo-reports/kvf221 . PMC 1307594 . PMID 12429613 .
さらに読む
- Donaldson JG, Honda A (2005). 「ArfファミリーGTPaseの局在と機能」.生化学会誌. 33 (4): 639– 642. doi : 10.1042/BST0330639 . PMID 16042562 .
- Nie Z, Hirsch DS, Randazzo PA (2003). 「Arfとその多くの相互作用因子」Current Opinion in Cell Biology . 15 (4): 396– 404. doi : 10.1016/S0955-0674(03)00071-1 . PMID 12892779 .
- Amor JC, Harrison DH, Kahn RA, Ringe D (1994). 「ヒトADP-リボシル化因子1とGDPの複合体の構造」. Nature . 372 ( 6507): 704– 708. Bibcode : 1994Natur.372..704C . doi : 10.1038/372704a0 . PMID 7990966. S2CID 4362056 .
- Moss J, Vaughan M; Vaughan (1995). 「ARFタンパク質の構造と機能：コレラ毒素の活性化因子であり、細胞内小胞輸送プロセスの重要な構成要素」 . The Journal of Biological Chemistry . 270 (21): 12327– 12330. doi : 10.1074/jbc.270.21.12327 . PMID 7759471 .
- Boman AL, Kahn RA; Kahn (1995). 「ARFタンパク質：膜交通警察？」. Trends in Biochemical Sciences . 20 (4): 147– 150. doi : 10.1016/s0968-0004(00)88991-4 . PMID 7770914 .
- Kahn RA, Kern FG, Clark J, Gelmann EP, Rulka C (1991). 「ヒトADPリボシル化因子．機能的に保存されたGTP結合タンパク質ファミリー」 . The Journal of Biological Chemistry . 266 (4): 2606– 2614. doi : 10.1016/S0021-9258(18)52288-2 . PMID 1899243 .
外部リンク
