ステ5

Ste5タンパク質の結晶構造

Ste5は、酵母の接合に関与するMAPK骨格タンパク質です。活性複合体は、MAPK Fus3、MAPKキナーゼ（MAPKK）Ste7、およびMAPKKキナーゼSte11との相互作用によって形成されます。適切な接合フェロモン（a因子またはα因子）によって接合が誘導されると、 Ste5とその関連タンパク質は膜上にリクルートされます。

Ste4はSte5のリクルートを助けるが、Ste5の膜への付着に必須ではなく、プレクストリン相同ドメインとアミノ末端の両親媒性αヘリックスドメインに依存する。 ^{[ 1 ]}

接合過程において、Fus3 MAPKとPtc1ホスファターゼはSte5骨格上の4つのリン酸化部位の制御をめぐって競合する。4つの部位すべてがPtc1によって脱リン酸化されると、Fus3は解放され活性化される。^{[ 2 ]}

Ste5 は交配シグナル経路において主に 2 つの役割を果たします。

1. MAPKカスケードの構成要素を結合し、活性複合体に保持する^{[ 3 ]}
2. 膜と会合し、キナーゼを膜上に誘導し、シグナル増幅を促進する（結合したキナーゼを濃縮する）。^{[ 4 ]} Ste5は細胞膜に安定的に結合したままである。^{[ 5 ]}

Ste5のオリゴマー化は、安定した膜リクルートメントにとって非常に重要です。あるモデルでは、この経路の活性化は、Ste5が活性の低い閉鎖型Ste5から、ヘテロ三量体Gタンパク質のβ-γサブユニットに結合し、MAPKカスケードが集合するための格子を形成できる活性型Ste5二量体へと変換されると同時に起こります。^{[ 6 ]}

Ste5はフェロモンシグナルの伝播に寄与するだけでなく、シグナル伝達のダウンレギュレーションにも関与している。Ste5はFus3の自己リン酸化を刺激し、その結果Ste5がリン酸化され、シグナル伝達のダウンレギュレーションを引き起こす。^{[ 7 ]}

Ste5はまた、Ste7によるリン酸化のためにFus3（相同遺伝子Kss1は除く）を触媒的に解除する。この触媒活性Ste5ドメインとSte7の両方がFus3の完全な活性化に必要であり、これがFus3が交配経路によってのみ活性化され、Ste7も利用する他の経路では不活性である理由を説明できる。^{[ 8 ]}

Ste5は細胞質、接合突起の先端、核、細胞膜に局在する。^{[ 9 ]}

生物学的プロセス

Ste5は以下の生物学的プロセスに関与している：^{[ 9 ]}

• グルコース制限に対する浸潤性増殖
• MAPKカスケードの負の制御
• 細胞融合を伴う接合に関与するフェロモン依存性シグナル伝達
• タンパク質リン酸化の正の制御
• RNAを介した転座の制御

参考文献

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2. Malleshaiah, Mohan (2010年5月6日). 「足場タンパク質Ste5は酵母においてスイッチのような交配決定を直接制御する」Nature . 465 (7294): 101– 105. doi : 10.1038/nature08946 . PMID 20400943 . 
3. Pryciak, Peter; Huntress, Frederick (1998年9月1日). 「Gβγ複合体によるキナーゼカスケード骨格タンパク質Ste5の膜リクルートメントが酵母フェロモン応答経路の活性化の基盤となっている」. Genes & Development . 12 (17): 2684– 2697. doi : 10.1101/gad.12.17.2684 . PMC 317142. PMID 9732267 .  
4. ラムソン、レイチェル（2006年3月21日）「酵母MAPキナーゼカスケード活性化における膜局在の二重の役割とシグナル伝達忠実度への寄与」カレントバイオロジー16 （ 6）：618-623 . doi：10.1016/j.cub.2006.02.060 . PMID 16546088 . 
5. van Drogen, Frank (2001年10月24日). 「出芽酵母におけるフェロモンに対するMAPキナーゼのダイナミクス」Nature Cell Biology 3 (12): 1051–1059 . doi : 10.1038/ncb1201-1051 . PMID 11781566 . 
6. Elion, Elaine (2001年11月15日). 「Ste5pスキャフォールド」 . Cell Science . 114 (22): 3967–78 . 2014年3月21日閲覧。
7. Bhattacharyya, Roby (2006年2月10日). 「Ste5スキャフォールドは酵母交配経路のシグナル伝達出力をアロステリックに調節する」 . Science . 311 (5762): 822– 826. doi : 10.1126/science.11 ​​20941. PMID 16424299 . 
8. Good, Matthew (2009年3月20日). 「Ste5スキャフォールドはFus3 MAPキナーゼを触媒的にアンロックすることで交配シグナル伝達を誘導する」 . Cell . 136 (6): 1085–1097 . doi : 10.1016/j.cell.2009.01.049 . PMC 2777755. PMID 19303851 .  
9. "Ste5" .サッカロミセスゲノムデータベース. SGDプロジェクト. 2007年7月4日. 2014年3月21日閲覧。