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細胞:SUMO-1修飾されたチミンDNAグリコシラーゼの結晶構造

Nature 435, 7044 doi: 10.1038/nature03634

低分子量ユビキチン様タンパク質修飾因子(SUMO)ファミリーのタンパク質は、ユビキチン化と類似した一連の酵素反応を経て標的タンパク質のリシン残基に共有結合を介して付加され、プロテアソームやリソソームを介する分解シグナル伝達に依存することなしに、多様な細胞の核内現象に関与する。しかし、SUMOによる修飾によって誘導されるタンパク質の機能変換の分子機構には不明な点が多い。DNAミスマッチ修復時には、ウラシル/チミンDNAグリコシラーゼTDGはSUMO修飾されることで、塩基除去後に生じた脱塩基(AP)部位から解離し、修復経路の次の段階を触媒するAPエンドヌクレアーゼ1へとDNAが受け渡される。本研究では、SUMO-1修飾されたヒトTDG中央領域の結晶構造を分解能2.1Åで決定した。得られた構造中には、TDGの分子表面に突出したαヘリックスの存在が認められ、これがDNAと衝突することで、TDGのDNAからの解離を促していると考えられた。このヘリックスは、TDGとSUMO-1との間に形成された共有結合および非共有結合によって形成される。変異導入実験の結果から、非共有結合による接触もDNAからのTDGの解離に不可欠であることが確認された。

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