生化学：DDB1-CUL4Aユビキチンリガーゼ複合体の分子構造と会合機構
Nature 443, 7111 doi: 10.1038/nature05175
タンパク質のユビキチン化は広くみられる翻訳後修飾であり、多様な細胞経路で基質となるさまざまな種類のタンパク質を調節している。E1-E2-E3という3種類の酵素がかかわるカスケード反応で、ユビキチンがタンパク質に結合する反応はE3ユビキチンリガーゼによって触媒される。最も代表的なE3ユビキチンリガーゼは、cullin-RING複合体スーパーファミリーである。酵母からヒトまで保存されているDDB1-CUL4-ROC1複合体は、最近同定されたcullin-RINGユビキチンリガーゼで、DNA修復、DNAの複製および転写を調節しているが、この複合体が病原性ウイルスによって破壊されると、ウイルス感染が起こりやすくなることがある。DDB1-CUL4-ROC1 E3複合体は、標準的なSKP1様のcullinアダプターと基質調達にかかわるはっきりした基質結合モジュールがないことから、この複合体がさまざまな基質をユビキチン化する際の会合機構はまだ解明されていない。今回我々は、ウイルス由来のタンパク質が結合したヒトDDB1-CUL4A-ROC1複合体の結晶学的解析について報告する。これによって、DDB1が1個のβプロペラドメインを使ってcullinの作る足場構造に結合すること、および別々のβプロペラドメイン2個が可変的結合をしている二重プロペラ構造を基質の提示に使っていることがわかった。また、ヒトDDB1とCUL4Aとの複合体をタンデムアフィニティー法により精製後に質量分析を行い、DDB1の二重プロペラ構造に直接結合してE3の基質結合モジュールとして働くWD40リピートを含むタンパク質の新規ファミリーを同定した。まとめると、今回の構造解析およびプロテオミクス解析の結果から、新規cullin-RING E3複合体ファミリーの会合状態と、その多機能性の基盤となる構造的機構および分子論理が明らかになる。
