希少だが進化的に保存されたドメインの組み合わせから膜結合型転写制御タンパク質を同定する

科学分野:

• 分子生物学
• バイオインフォマティクス
• 細胞生物学

背景:

• 転写因子（TF）は、核内で遺伝子発現を調節します。
• 膜結合型転写因子（MBTF）と呼ばれる一部のTFは、核内転座前に細胞膜に固定されます。
• MYRFおよびSREBPなどの既知のMBTFは、重要な細胞プロセスに不可欠ですが、それらの完全な多様性は不明です。

研究 の 目的:

• 新規膜結合型転写レギュレーター（MBTR）を同定するためのバイオインフォマティクススクリーニングを開発すること。
• 既知の例を超えたMBTRの多様性と機能を調査すること。
• 膜タンパク質が細胞外シグナルを核転写応答とどのように統合するかを探求すること。

主な方法:

• 膜タンパク質を潜在的な転写制御機能についてスクリーニングするためのバイオインフォマティクスアプローチを開発しました。
• 膜貫通ドメインと転写制御ドメインの保存されたペアリングを検索するドメイン組成分析を活用しました。
• 予測されたMBTRを検証し、細胞内局在における膜貫通ドメインの役割を決定するために、組換えタンパク質を用いたアッセイを利用しました。

主要な成果:

• スクリーニング方法により、既知のMBTFおよび膜結合型ヒストンキナーゼが正常に同定されました。
• 膜貫通ヒストンアセチルトランスフェラーゼおよびプロラクチン制御因子結合タンパク質（PREB）を含む、新規MBTR候補が発見されました。
• PREBの膜貫通ドメインが、マウス胚性幹細胞における細胞膜と核間の局在を決定することを実証しました。

結論:

• バイオインフォマティクススクリーニングは、新規MBTRを同定する上で効果的です。
• MBTFおよびPREBのような新規制御タンパク質の潜在的な新しいサブクラスを同定しました。
• シグナル統合および転写調節に関与するMBTRに関する将来の研究のためのフレームワークを提供します。