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E1-E2-E3酵素のユビキチンチオエステルカスケードを含むタンパク質のユビキチン化

M Scheffner¹, U Nuber, J M Huibregtse

¹Deutsches Krebsforschungszentrum, Angewandte Tumorvirologie, Heidelberg, Germany.

|January 5, 1995

まとめ

ウビキチンリガゼE3sは,中間ウビキチンチオエステルを形成することによって,ドッキングタンパク質だけでなく,酵素として作用します. これは,E1からE2へ,それからE3へ,そして最後に基質タンパク質へ,ユビキチン伝達カスケードを明らかにする.

科学分野:

分子生物学は分子生物学である.
バイオケミストリーバイオケミストリー
タンパク質のウビキチン化

背景:

タンパク質のユビキチネーションは,多数の細胞プロセスを調節する重要な翻訳後の修正である.
E3ユビキチン-タンパク質結合酵素 (E3s) は,ユビキチン化経路の重要な成分ですが,それらの正確な酵素作用は議論の余地があります.
支配的なモデルでは,E3sはドッキングタンパク質としてのみ機能し,E2酵素から基板への直接的なユビキチン転送を容易にすると示唆されていた.

研究の目的:

E3ユビキチン-タンパク質・リガゼの活性化のメカニズムを調査し,特にE6-APに焦点を当てます.
p53のユビキチン化におけるE6-APの役割を特定し,特にヒトパピローマウイルスE6.6の文脈で調べました.
E3依存ユビキチン化に伴う中間段階と酵素カスケードを解明する.

主な方法:

E1ユビキチン活性化酵素,E2ユビキチン結合酵素,E3リガゼE6-AP.を含むユビキチン化プロセスを調査しました.
E6-APでユビキチンチオエステル中間物の形成を特徴づけた.
ユビキチンチオエステル形成に起因するE6-APの特定のシステイン残基をマッピングしました.

主要な成果:

E6-APがユビキチンチオエステル中間物質を形成することが示され,これはE6-APに依存したユビキチン化における重要なステップである.
ユビキチンの移転順序が確立されました:E1 → E2 → E6-AP (チオエステル経由) →基板.
E6-APに保存されたシステイン残留を特定し,これはチオエステル形成に不可欠であり,関連するタンパク質における同様の酵素活性を示唆しています.

結論:

E3ユビキチンタンパク質リガゼは,E6-APによって例示され,固有の酵素活性を持ち,ドッキングタンパク質としてのみ機能しません.
ユビキチンチオエステル複合体の形成は,E3媒介によるユビキチン化における根本的なメカニズムである.
他のタンパク質の保存ドメインは,ユビキチネーション経路におけるチオエステル形成のより広範な役割を示唆しています.

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