タンパク質ホスファターゼ2(PP2 )はPP2Aとしても知られ、ヒトではPPP2CA遺伝子によってコードされる酵素である。[ 2 ] [ 3 ] PP2Aヘテロ三量体タンパク質ホスファターゼは普遍的に発現しており、真核細胞におけるホスファターゼ活性の大部分を占めている。[ 4 ]セリン/スレオニンホスファターゼ活性は広範な基質特異性と多様な細胞機能を有する。PP2Aの標的には、Raf、MEK、AKTなどの発癌性シグナル伝達カスケードのタンパク質があり、PP2Aは腫瘍抑制因子として作用する可能性がある。
構造と機能
PP2Aは、構造Aサブユニットと触媒Cサブユニット、および調節Bサブユニットからなる二量体コア酵素で構成されています。PP2A触媒CサブユニットがAサブユニットおよびBサブユニットと結合すると、異なる機能と特性を持つ数種のホロ酵素が生成されます。HEATリピートタンパク質ファミリー(huntingtin、EF3、PP2A 、 TOR1 )の創設メンバーであるAサブユニットは、ヘテロ三量体複合体の形成に必要な足場です。Aサブユニットが結合すると、Bサブユニットがなくても触媒サブユニットの酵素活性が変わります。CおよびAサブユニットの配列は真核生物全体で顕著な配列保存を示していますが、調節Bサブユニットはより異質であり、さまざまなホロ酵素の局在と特定の活性を制御する上で重要な役割を果たしていると考えられています。多細胞真核生物は、B(PR55)、B′(B56またはPR61)、B″(PR72)、B‴(PR93/PR110)という4つのクラスの可変調節サブユニットを発現し、これらのサブファミリーには少なくとも16のメンバーが含まれます。さらに、補助タンパク質と翻訳後修飾(メチル化など)によって、PP2Aサブユニットの結合と活性が制御されます。
PP2Aの活性部位に位置する2つの触媒金属イオンはマンガンである。[ 1 ]
| 関数 | タンパク質 | 説明 | 注記 |
|---|
| 構造サブユニットA | PPP2R1A | PP2A 65 kDa 調節サブユニットAアルファアイソフォーム | サブユニットA、PR65-αアイソフォーム |
| PPP2R1B | PP2A 65 kDa 調節サブユニットAベータアイソフォーム | サブユニットA、PR65-βアイソフォーム |
| 調節サブユニットB | PPP2R2A | PP2A 55 kDa 調節サブユニットBアルファアイソフォーム | サブユニットA、B-アルファアイソフォーム |
| PPP2R2B | PP2A 55 kDa 調節サブユニットB βアイソフォーム | サブユニットB、Bベータアイソフォーム |
| PPP2R2C | PP2A 55 kDa 調節サブユニットB ガンマアイソフォーム | サブユニットB、B-ガンマアイソフォーム |
| PPP2R2D | PP2A 55 kDa 調節サブユニットBデルタアイソフォーム | サブユニットB、Bデルタアイソフォーム |
| PPP2R3A | PP2A 72/130 kDa 調節サブユニットB | サブユニットB、B''-PR72/PR130 |
| PPP2R3B | PP2A 48 kDa 調節サブユニットB | サブユニットB、PR48アイソフォーム |
| PPP2R3C | PP2A調節サブユニットBサブユニットガンマ | サブユニットG5PR |
| PPP2R4 | PP2A調節サブユニットB' | サブユニットB'、PR53アイソフォーム |
| PPP2R5A | PP2A 56 kDa 調節サブユニットαアイソフォーム | サブユニットB、B'アルファアイソフォーム |
| PPP2R5B | PP2A 56 kDa 調節サブユニットβアイソフォーム | サブユニットB、B'ベータアイソフォーム |
| PPP2R5C | PP2A 56 kDa 調節サブユニットガンマアイソフォーム | サブユニットB、B'ガンマアイソフォーム |
| PPP2R5D | PP2A 56 kDa 調節サブユニットデルタアイソフォーム | サブユニットB、B'デルタアイソフォーム |
| PPP2R5E | PP2A 56 kDa 調節サブユニットイプシロンアイソフォーム | サブユニットB、B'イプシロンアイソフォーム |
| 触媒サブユニットC | PPP2CA | 触媒サブユニットαアイソフォーム |
| PPP2CB | 触媒サブユニットβアイソフォーム |
タンパク質ホスファターゼ2Aのヘテロ三量体。15回のHEATリピートからなる構造サブユニットAは虹色で示され、N末端は下部に青色、C末端は上部に赤色で示されている。不規則な擬似HEATリピートからなる調節サブユニットB(B'ガンマ)は水色で示されている。触媒サブユニットCは黄褐色で示されている。(すべてPDB : 2IAEより)重ねて示されているのは、調節サブユニットAの非結合型(PDB : 1B3Uより)で、このαソレノイドタンパク質の柔軟性を示している。HEATリピート11の構造変化により、タンパク質のC末端が曲がり、触媒サブユニットの結合に適した形状になっている。[ 1 ] [ 5 ]創薬
PP2はパーキンソン病やアルツハイマー病の治療薬を発見するための潜在的な生物学的標的として特定されているが、2014年時点ではどのアイソフォームを標的とするのが最も効果的か、また活性化と阻害のどちらが最も治療効果があるかは不明であった。[ 6 ] [ 7 ]
PP2は血液癌の腫瘍抑制因子としても特定されており、2015年時点では、PP2を直接活性化するか、またはその活性を抑制する他のタンパク質を阻害できる化合物を特定するプログラムが進行中でした。[ 8 ]
参考文献
- ^ a b c Cho US, Xu W (2007年1月). 「タンパク質ホスファターゼ2Aヘテロ三量体ホロ酵素の結晶構造」. Nature . 445 ( 7123): 53–7 . Bibcode : 2007Natur.445...53C . doi : 10.1038/nature05351 . PMID 17086192. S2CID 4408160 .
- ^ Jones TA、Barker HM、da Cruz e Silva EF、Mayer-Jaekel RE、Hemmings BA、Spurr NK、Sheer D、Cohen PT (1993)。 「プロテインホスファターゼ 2A の触媒サブユニットをコードする遺伝子の、それぞれヒト染色体バンド 5q23→q31 および 8p12→p11.2 への局在化」。細胞遺伝学と細胞遺伝学。63 (1): 35–41 .土井: 10.1159/000133497。PMID 8383590。
- ^ Virshup DM, Shenolikar S (2009). 「乱雑さから精密さへ:タンパク質ホスファターゼの刷新」 . Molecular Cell . 33 (5): 537– 545. doi : 10.1016/j.molcel.2009.02.015 . PMID 19285938 .
- ^ Mumby M (2007). 「PP2A:消極的な腫瘍抑制因子の発見」 . Cell . 130 ( 1): 21– 24. doi : 10.1016/j.cell.2007.06.034 . PMID 17632053. S2CID 16004039 .
- ^ Groves MR, Hanlon N, Turowski P, Hemmings BA, Barford D (1999年1月). 「タンパク質ホスファターゼ2A PR65/Aサブユニットの構造は、15個のタンデム反復HEATモチーフの立体配座を明らかにする」 . Cell . 96 ( 1): 99– 110. doi : 10.1016/S0092-8674(00)80963-0 . PMID 9989501. S2CID 14465060 .
- ^ Braithwaite SP, Voronkov M, Stock JB, Mouradian MM (2012年11月). 「パーキンソン病の次世代疾患修飾療法としてのホスファターゼ標的化」Neurochemistry International . 61 (6): 899– 906. doi : 10.1016/j.neuint.2012.01.031 . PMID 22342821 . S2CID 30417962 .
- ^ Sontag JM, Sontag E (2014). 「アルツハイマー病におけるタンパク質ホスファターゼ2Aの機能不全」 . Frontiers in Molecular Neuroscience . 7 : 16. doi : 10.3389/fnmol.2014.00016 . PMC 3949405. PMID 24653673 .
- ^ Ciccone M , Calin GA, Perrotti D (2015). 「PP2Aの生物学から血液悪性腫瘍治療におけるPADまで」 . Frontiers in Oncology . 5 : 21. doi : 10.3389/fonc.2015.00021 . PMC 4329809. PMID 25763353 .
さらに読む
- Seshacharyulu P, Pandey P, Datta K, Batra SK (2013年7月). 「ホスファターゼ:PP2Aの構造的重要性、制御、そして癌におけるその異常発現」 . Cancer Letters . 335 (1): 9– 18. doi : 10.1016/j.canlet.2013.02.036 . PMC 3665613. PMID 23454242 .
- Xu Y, Xing Y, Chen Y, Chao Y, Lin Z, Fan E, Yu JW, Strack S, Jeffrey PD, Shi Y (2006年12月). 「タンパク質ホスファターゼ2Aホロ酵素の構造」 . Cell . 127 (6): 1239–51 . doi : 10.1016 / j.cell.2006.11.033 . PMID 17174897. S2CID 18584536 .
- Xing Y, Xu Y, Chen Y, Jeffrey PD, Chao Y, Lin Z, Li Z, Strack S, Stock JB, Shi Y (2006年10月). 「腫瘍誘発毒素に結合したタンパク質ホスファターゼ2Aコア酵素の構造」 . Cell . 127 ( 2): 341–53 . doi : 10.1016/j.cell.2006.09.025 . PMID 17055435. S2CID 17264021 .
- Ory S, Zhou M, Conrads TP, Veenstra TD, Morrison DK (2003年8月). 「タンパク質ホスファターゼ2Aは、重要な14-3-3結合部位におけるKSR1とRaf-1の脱リン酸化によってRasシグナル伝達を正に制御する」 . Current Biology . 13 (16): 1356–64 . Bibcode : 2003CBio...13.1356O . doi : 10.1016/S0960-9822( 03 )00535-9 . PMID 12932319. S2CID 15865688 .
外部リンク