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植物:植物ではRhoGEFの新たなファミリーがRop分子スイッチを活性化している

Nature 436, 7054 doi: 10.1038/nature03883

植物では、Ropと呼ばれる低分子量GTP結合タンパク質がシグナル伝達スイッチとして機能し、成長、発育、および外界からのさまざまな刺激に対する応答を制御している。Ropタンパク質(Rho of plantsの略、Arabidopsis thalianaのRac様およびAtRacタンパク質)は、Ras関連GTP結合タンパク質のRhoファミリーに属しており、GDPが結合した不活性型からGTPが結合した活性型へとコンホメーションを切り替えることでシグナル伝達経路を作動させる。活性化はグアニンヌクレオチド交換因子(GEF)に依存していて、GEFはGTPとの結合に先立って、本来は時間がかかるGDPの解離を触媒する。動物および酵母にはRhoGEFが多数存在しているが、植物ではRopに特異的なGEFがまだ見つかっておらず、Ropの活性化についてはよくわかっていなかった。本論文では、植物のみがもつRhoGEFタンパク質の新たなファミリーについて述べる。我々はこのRopGEFファミリーがもつ独特のドメインを特定し、PRONE(plant-specific Rop nucleotide exchanger)と命名した。PRONEはRopサブファミリーのメンバーに対してのみ活性を示し、Ropからのヌクレオチドの解離を1000倍以上加速し、ヌクレオチドの結合していないRopと強固に結合して複合体を形成する。RopGEFは受容体キナーゼからRopにいたるシグナル伝達の間をつなぐミッシングリンクである可能性があり、その同定はRho分子スイッチの進化にかかわりがある。

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