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細胞:ユビキチンに対する2通りのE1活性化系はE2酵素へのユビキチン結合を区別して調節している

Nature 447, 7148 doi: 10.1038/nature05902

ユビキチンまたはユビキチン様タンパク質(UBL)による、E1-E2-E3カスケードを介したタンパク質の修飾は多くのシグナル伝達ネットワークを制御している。ユビキチンの結合に際しては、まず、E1-活性化酵素Ube1(酵母ではUba1)によりユビキチンのカルボキシ末端のカルボキシル基がアデニル化とチオエステル化を受け、次いで、チオール基転移反応によりユビキチンがE2-結合酵素に受け渡される。ユビキチンと結合したE2はE3と共に働いて基質をユビキチン化する。現在のところ、動物や菌類ではUbe1/Uba1がE2にユビキチンを結合させる唯一のE1だと考えられている。今回我々は、これとは異なるE1であるUba6を脊椎動物とウニで同定した。Uba6はin vitroとin vivoでユビキチンを特異的に活性化するが、その他のUBLは活性化しない。in vitroでヒトUba6とUbe1はユビキチンを結合させるE2に対して明確な選択性を示し、その特異性はE2を連れてくるC末端のユビキチンフォールドドメインに一部依存している。組織培養細胞では、これまで性質がわかっていなかったUba6特異的E2(Use1)へのユビキチン結合にUba6が必要である。一方、Ube1は細胞周期E2であるCdc34AとCdc34Bへのユビキチン結合に必要である。我々のデータから、ユビキチンの結合を制御する経路には、2通りのE1が組み合わさって働き、別々のE2群へのユビキチン結合を調整しているという予想外の複雑さがあることが示された。

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