アーキオソルターゼ

アーキオソルターゼは、一部の古細菌の細胞膜に存在するタンパク質です。^{[ 1 ]}アーキオソルターゼは、分泌タンパク質からカルボキシル末端のタンパク質選別シグナル（約25アミノ酸長）を認識し、除去します。1つのアーキオソルターゼをコードするゲノムは、50種類以上の標的タンパク質をコードする可能性があります。最もよく特徴付けられているアーキオソルターゼの標的は、 Haloferax volcaniiのS層糖タンパク質です。これは、 O結合型グリコシル化、N結合型グリコシル化、そしてC末端に向かってプレニル基由来の大きな脂質修飾を受けた、広範囲に修飾されたタンパク質です。 ^{[ 2 ]}アーキオソルターゼA（artA）遺伝子のノックアウト、またはS層糖タンパク質のモチーフPro - Gly - Phe（PGF）をPro-Phe-Glyに置換すると、脂質部分の付着が阻害され、PGF-CTERMタンパク質選別ドメインの除去も阻害されます。^{[ 3 ]}したがって、アーキオソルターゼは単純なプロテアーゼではなく、ソルターゼのようなトランスペプチダーゼであると考えられます。

アーキオソルターゼは、グラム陰性細菌に生息する未解析の同種タンパク質であるエキソソルターゼと関連がある。両タンパク質ファミリーの名称は、グラム陽性細菌のソルターゼと類似した役割を反映しているが、グラム陽性細菌のソルターゼとは配列相同性がない。アーキオソルターゼとエキソソルターゼの配列は主に疎水性膜貫通ヘリックスから構成され、ソルターゼにはこれが存在しない。アーキオソルターゼはいくつかの異なるサブタイプに分類され、それぞれが異なるシグネチャーモチーフを持つ選別シグナルを認識する役割を担っている。アーキオソルターゼA (ArtA) はPGF-CTERMシグナルを、ArtB はVPXXXP-CTERMを、AtrC はPEF-CTERMを認識するなど、1つの古細菌ゲノムが2つの異なるアーキオソルターゼ系をコードしている可能性がある。

すべてのアーキオソルターゼとエキソソルターゼに共通する不変残基には、システインとアルギニンが含まれる。どちらかの置換は触媒活性を失わせることから、ソルターゼの活性部位は収束進化を遂げたと考えられる。 ^{[ 4 ]}

古細菌モデル種であるHaloferax volcaniiでは、アーキオソルターゼAは、同定された膜結合プロテアーゼのかなり大規模なコレクションに属しているが、細菌ソルターゼとは対照的に、菱形プロテアーゼRhoIIとともに、膜内切断プロテアーゼのより小規模なセットにも属しているようだ。^{[ 5 ]}

参考文献

1. Haft, Daniel H.; Samuel H. Payne; Jeremy D. Selengut (2012年1月). 「アーキオソルターゼとエキソソルターゼは、膜輸送と翻訳後修飾を結びつける広く分布するシステムである」 . J. Bacteriol . 194 (1): 36– 48. doi : 10.1128/JB.06026-11 . PMC  3256604. PMID  22037399 .
2. アブドゥル・ハリム、モフド・ファリド;ファイファー、フリードヘルム。ゾウ、ジェームズ。アンドリュー・フリッシュ。ハフト、ダニエル。ウー、シー。トリッチ、ニコラ。ブリュワー、ヘザー。ペイン、サミュエル・H.パシャ・トリッチ、リリャナ;ポールシュレーダー、メヒティルド（2013 年 6 月）。 「Haloferax volcanii アーケオソルターゼは、S 層糖タンパク質の運動性、接合、および C 末端プロセシングに必要です。」モル微生物。88 (6): 1164–75 .土井: 10.1111/mmi.12248。PMID 23651326。S2CID 5756916。  
3. Abdul Halim, MF; Karch, KR; Zhou, Y; Haft, DH; Garcia, BA; Pohlschroder, M (2016). 「PGFシグネチャーモチーフの置換は、Haloferax volcanii S層糖タンパク質のArchaeosortase依存性C末端切断とプレニル脂質結合の両方を阻害する」 . J. Bacteriol . 198 (5): 808–15 . doi : 10.1128/JB.00849-15 . PMC 4810604. PMID 26712937 .  
4. Abdul Halim MF, Rodriguez R, Stoltzfus JD, Duggin IG, Pohlschroder M (2018年5月). 「保存残基はHaloferax volcaniiのアーキオソルターゼの触媒活性に不可欠：アーキアとバクテリア由来の非相同ソルターゼの触媒機構の収束進化への示唆」 . Molecular Microbiology . 108 (3): 276– 287. doi : 10.1111/mmi.13935 . PMID 29465796 . 
5. Giménez MI, Cerletti M, De Castro RE (2015). 「古細菌の膜関連プロテアーゼ：Haloferax volcaniiおよびその他の塩性古細菌に関する知見」 . Frontiers in Microbiology . 6 : 39. doi : 10.3389/fmicb.2015.00039 . PMC 4343526. PMID 25774151 .