LanCLsは,プロテオムのリン酸化部位で生成されたデヒドロアミノ酸にグルタチオンを加える
Kuan-Yu Lai1, Sébastien R G Galan2, Yibo Zeng3
1Department of Biochemistry, University of Illinois at Urbana-Champaign, Urbana, IL 61801, USA.
脱水アラニン/デヒドロブチリンにグルタチオンを添加するLanCL酵素によって除去反応によるタンパク質損傷が修復されます. このC-グルタチオニレーションは異常なキナーゼを無効化し,生理学的機能に不可欠であり,早死を予防します.
科学分野:
- 生物化学
- 分子生物学
- プロテオミクス
背景:
- 酵素媒介による修復は核酸では一般的だが,タンパク質では稀である.
- デヒドロアラニン/デヒドロブチリン (Dha/Dhb) にリン酸化されたSer/Thrの排出などのタンパク質の損傷は,老化や病気で発生する.
- 抗菌ペプチドに関与するバクテリアのLanC酵素とは異なり,真核のLanC型酵素 (LanCL) の機能は不明である.
研究 の 目的:
- ユカリオット LanCL 酵素の機能を調査する.
- タンパク質の損傷を修復する LanCLs の役割を調査する.
- LanCL媒介によるタンパク質修復の生理学的意義を理解する.
主な方法:
- タンパク質にDha/Dhbをサイト選択的に組み込むための化学酵素法を開発した.
- 人間のMAPK-MEK1キナーゼを用いて,排泄損傷とLanCLの活性を調べた.
- 排泄反応による損傷を特定するために分析された内生タンパク質 (eliminylome).
主要な成果:
- LanCLsは,タンパク質のDha/Dhbへのグルタチオンの添加を触媒化し,不可逆的なC-グルタチオニレーションを形成する.
- MAPK-MEK1における設計された"除去ダメージ"は,異常な活性化をもたらし,LancL媒介のC-グルタチオニレーションがそれを逆転させた.
- エリミニョームは,除去によるタンパク質の損傷が電化反応の源であることを示しています.
結論:
- LanCLsは,除去反応によって生成された反応性電粒子を除去することによって,タンパク質の損傷を修復する酵素として機能します.
- LanCL媒介によるC-グルタチオニレーションは,タンパク質を排泄ダメージの潜在的不調作用から保護する.
- LanCLsの重要な役割は, LanCLのノックアウトマウスの早死によって強調され,このタンパク質の損傷を修復する生理学的重要性を強調しています.
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