デグロン
分解速度を調節するタンパク質の一部
緑色で示されているのは、NF-κBの阻害剤であり免疫系の調節因子であるIκBαの一部です。赤色の領域は、ユビキチン非依存性デグロンを含む6番目のアンキリンリピートドメインを示しています。[1]

デグロンとは、タンパク質分解速度の調節に重要なタンパク質の一部分である。既知のデグロンには、短いアミノ酸配列[2] 、構造モチーフ[1] 、およびタンパク質中の任意の場所に位置する露出したアミノ酸（多くの場合リジン[3]またはアルギニン[4]）が含まれる。実際、一部のタンパク質は複数のデグロンを含むこともできる。[1] [5]デグロンは、酵母で最初に特徴付けられたN-デグロン（N末端規則を参照）[6]から、マウスオルニチン脱炭酸酵素のPEST配列[ 7]まで、さまざまな生物に存在している。デグロンは、真核生物だけでなく原核生物[8]でも特定されている。デグロンには多くの種類があり、これらのグループ内でも大きなばらつきがあるが、タンパク質分解速度の調節に関与する点ではデグロンはすべて共通している。[9] [10] [11]タンパク質分解（タンパク質分解を参照）のメカニズムが、プロテアソームによるタンパク質分解に関与する小さなタンパク質であるユビキチンへの依存の有無によって分類されるのと同様に、 [12] [13] [14]デグロンは「ユビキチン依存性」 [9]または「ユビキチン非依存性」と呼ばれることもあります。[10] [11]

種類

ユビキチン依存性デグロンは、タンパク質をプロテアソームに誘導するポリユビキチン化プロセスに関与していることから、このように名付けられています。[15] [16]場合によっては、TAZやβ-カテニンタンパク質に見られるように、デグロン自体がポリユビキチン化の場となります。[17]デグロンがタンパク質のポリユビキチン化に関与する正確なメカニズムは必ずしも解明されていないため、タンパク質からデグロンを除去するとユビキチン化が減少するか、別のタンパク質にデグロンを追加するとユビキチン化が増加する場合、デグロンがユビキチン依存性に分類されます。[18] [19]

対照的に、ユビキチン非依存性デグロンは、そのタンパク質のポリユビキチン化には不要である。例えば、免疫系の制御に関与するタンパク質であるIκBα上のデグロンは、緑色蛍光タンパク質（ GFP）に添加してもユビキチン化が増加しなかったことから、ユビキチン化に関与していることは示されていない[1] 。しかし、デグロンはタンパク質が分解されるメカニズムを示唆するに過ぎず[20]、デグロンの同定と分類は、そのタンパク質の分解プロセスを理解するための第一歩に過ぎない。

識別

本文で概説されている2つのデグロン同定手順を表す図を示します。最初の手順（緑）では、タンパク質の未変化体は時間の経過とともに豊富に存在し、デグロン候補を含む変異体は急速に減少します。2番目の手順（赤）では、デグロン候補を含むタンパク質の未変化体は時間の経過とともに急速に減少しますが、デグロンが除去された変異体は豊富に存在し続けます。A'とAは、デグロンを含むタンパク質とデグロンを含まないタンパク質を表すために使用されます。

タンパク質の一部をデグロンとして識別するために、多くの場合、3つのステップが実行されます。[1] [19] [20]まず、デグロン候補をGFPなどの安定したタンパク質に融合し、変更されていないタンパク質と融合タンパク質のタンパク質存在量の経時的な比較を行います（緑色で表示）。[21]候補が実際にデグロンである場合、融合タンパク質の存在量は、変更されていないタンパク質の存在量よりもはるかに速く減少します。[9] [10] [11]次に、デグロン候補タンパク質の変異型を設計し、デグロン候補を欠落させます。前と同様に、変異タンパク質の経時的な存在量を変更されていないタンパク質の存在量と比較します（赤色で表示）。削除されたデグロン候補が実際にデグロンである場合、変異タンパク質の存在量は、変更されていないタンパク質の存在量よりもはるかにゆっくりと減少します。[9] [10] [11]デグロンは「ユビキチン依存性」または「ユビキチン非依存性」と呼ばれることが多いことを思い出してください。3番目のステップは、以前に特定されたデグロンのユビキチン依存性またはその欠如を特定するのに役立つため、前の2つのステップの1つまたは両方の後に実行されることがよくあります。このステップでは、タンパク質AとA'（A'にデグロンが存在することを除いてすべての点で同一）が検査されます。ここで突然変異または融合手順を実行できることに留意してください。つまり、AはGFPのようなタンパク質でA'はGFPとデグロンとの融合体（緑色で表示）であるか、A'はデグロンのタンパク質でAはデグロンのない変異体（赤色で表示）のいずれかです。AとA'に結合したユビキチンの量が測定されます。[1] [7] [20] Aと比較してA'のユビキチン量が著しく増加していることは、デグロンがユビキチン依存性であることを示唆する。[1] [9]

参考文献

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参照

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