| フォト4 | |||||||
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 酵母Pho4ホモ二量体（シアンとグリーン）とDNA（茶色）の複合体の結晶構造。[1] | |||||||
| 識別子 | |||||||
| シンボル | フォト4 | ||||||
| 代替記号 | YFR034C | ||||||
| NCBI遺伝子 | 850594 | ||||||
| PDB | 1a0a | ||||||
| 参照シーケンス | NP_116692 | ||||||
| ユニプロット | P07270 | ||||||
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Pho4は、塩基性ヘリックス・ループ・ヘリックス（bHLH）転写因子を持つタンパク質です。S . cerevisiaeなどの酵母に存在します。 [2] Pho4は、酵母細胞に存在するリン酸応答性遺伝子を制御する転写因子として機能します。[3] Pho4タンパク質ホモ二量体は、bHLH結合部位5'-CACGTG-3'を含むDNA配列に結合することで、この働きを担います。 [4]この配列は、PHO5遺伝子など、リン酸の利用可能性に応じて発現が上昇する遺伝子のプロモーター に存在します。 [5]
構造
らせん領域はリボンで、非規則的な二次構造要素は細いチューブで表されています。分子AとBはそれぞれシアンとライムグリーンで表示されています。ループ領域にはらせん構造が明確に見られます。[3] PHO4タンパク質は312個のアミノ酸残基から構成され（Yoshida et al., 1989）、4つの機能ドメインを有しています。[6] PHO4は、PHO5、PHO81、およびPHO84遺伝子の転写に不可欠な調節タンパク質の1つです。[6] PHO4のDNA結合ドメインは、H1とH2と呼ばれる2つのらせんから構成され、これらは新規αらせん領域を含む長いループで区切られています。PHO4はホモ二量体としてDNAに結合し、2つの単量体は平行な左巻きの4つのらせん束に折り畳まれます。[6] PHO4タンパク質は内部に水素ネットワークを欠いています。[6]
機構
Pho4は細胞増殖の制御を助ける転写因子です。[7]活性化されると、Pho4は核に移行します。Pho4は核交換因子を有しており、インポーチンタンパク質がこれに結合します。インポーチンタンパク質は、その「シグナル」因子である核交換因子に結合し、核交換因子で標識されたタンパク質の核への移行を助けます。さらに、Pho2と呼ばれる別の転写因子がPho4に結合し、Pho4が特定の標的遺伝子上の結合部位にしっかりと結合する能力を助けます。[7]これにより、リン酸応答性遺伝子の転写をアップレギュレーションすることでPho4が転写因子として機能するために必要な結合パートナーが揃います。
規制
抑制
酵母細胞がリン酸に富む環境にある場合、転写因子Pho4のダウンレギュレーションが観察される。高リン酸濃度下では、PHO80-PHO50として知られるサイクリン依存性キナーゼがPHO4のセリン残基をリン酸化することが観察されている（O'Neil et al. 209–212）。[8]これにより、インポーチンとPho2転写因子の結合部位が遮断され、受容体Msn5pがPho4タンパク質を核から除去し、細胞質空間に戻すのを助けることができる。[9]さらに、Pho4タンパク質上のインポーチン結合部位がPHO4のリン酸化を阻害されるため、PHO4は核に移行できなくなる。
アップレギュレーション
Pho4のアップレギュレーションは、リン酸欠乏酵母細胞で観察されます。これは、サイクリン依存性キナーゼPHO80-PHO85がサイクリン依存性阻害剤PHO81によって阻害されることによって起こります。[8]低リン酸濃度下では、CDK阻害剤PHO80-PHO85は、PHO80-PHO85によるPHO4のセリン残基のリン酸化を阻害することができます。[8]これが起こると、インポーチンとPHO2はPHO4に結合し、PHO5遺伝子の結合部位への転座と強固な結合を助け、その結果、PHO5遺伝子がアップレギュレーションされます。[8]
参考文献
- ^ PDB : 1a0a ; Shimizu T, Toumoto A, Ihara K, Shimizu M, Kyogoku Y, Ogawa N, et al. (1997年8月). 「PHO4 bHLHドメイン-DNA複合体の結晶構造：隣接塩基認識」. The EMBO Journal . 16 (15): 4689–97 . doi :10.1093/emboj/16.15.4689. PMC 1170095. PMID 9303313 .
- ^ Berben G, Legrain M, Gilliquet V, Hilger F (1990). 「酵母調節遺伝子PHO4はヘリックス・ループ・ヘリックスモチーフをコードする」.酵母. 6 (5): 451–4 . doi :10.1002/yea.320060510. PMID 2220078. S2CID 40974115.
- ^ ab Shimizu T, Toumoto A, Ihara K, Shimizu M, Kyogoku Y, Ogawa N, et al. (1997年8月). 「PHO4 bHLHドメイン-DNA複合体の結晶構造：隣接塩基認識」. The EMBO Journal . 16 (15): 4689–97 . doi :10.1093/emboj/16.15.4689. PMC 1170095. PMID 9303313 .
- ^ Shao D, Creasy CL, Bergman LW (1998年2月). 「bHLHドメインのヘリックスIIのシステイン残基は酵母転写因子Pho4pのホモ二量体形成に必須である」. Nucleic Acids Research . 26 (3): 710–4 . doi :10.1093/nar/26.3.710. PMC 147311. PMID 9443961 .
- ^ 小川 暢、大島 雄一 (1990年5月). 「サッカロミセス・セレビシエにおけるホスファターゼレギュロンの転写制御に関わる正の制御タンパク質PHO4の機能ドメイン」.分子細胞生物学. 10 (5): 2224–36 . doi :10.1128/mcb.10.5.2224. PMC 360570. PMID 2183025 .
- ^ abcd Ogawa N, Oshima Y (1990年5月). 「サッカロミセス・セレビシエにおけるホスファターゼレギュロンの転写制御に関わる正の制御タンパク質PHO4の機能ドメイン」. Molecular and Cellular Biology . 10 (5): 2224–36 . doi : 10.1128/mcb.10.5.2224 . PMC 360570. PMID 2183025 .
- ^ ab Lim W, Mayer P (2015).細胞シグナル伝達：原理とメカニズム. ニューヨーク：ガーランドサイエンス. pp. 119– 120.
- ^ abcd O'Neill EM, Kaffman A, Jolly ER, O'Shea EK (1996年1月). 「PHO80-PHO85サイクリン-CDK複合体によるPHO4の核局在制御」. Science . 271 (5246): 209–12 . Bibcode :1996Sci...271..209O. doi :10.1126/science.271.5246.209. PMID 8539622. S2CID 46507331.
- ^ “PHO4 | SGD”. www.yeastgenome.org . 2021年5月10日閲覧。
外部リンク
- PHO4+タンパク質、+S+cerevisiae、米国国立医学図書館医学件名表題集（MeSH）
