構造生物学：SCF^FBXL3ユビキチンリガーゼはクリプトクロムの補因子ポケットを標的とする

フラビンタンパク質であるクロプトクロム（CRY）は、植物と昆虫では青色光受容体として機能するが、哺乳類では概日時計の中核で光に依存しない機能を担っている。哺乳類CRYは、時計振動を駆動するためにPeriodタンパク質（PER）と会合し、これと一緒に働いて自身の遺伝子の転写を抑制する。SCF^FBXL3ユビキチンリガーゼ複合体は、CRYのユビキチン化と分解の促進により、この負のフィードバックループを制御する。しかし、この相互作用の分子機構や、CRYでのフラビンアデニンジヌクレオチド（FAD）結合の機能的役割はほとんど解明されていない。本論文では、哺乳類CRY2のアポ型、FAD結合型およびFBXL3–SKP1複合体型の結晶構造について報告する。構造が解明されている他のクリプトクロムと異なり、哺乳類CRY2は開いた補因子ポケットでFADと動的に結合する。注目すべきことに、Fボックスタンパク質FBXL3は、保存されたカルボキシ末端尾部でCRY2のFAD結合ポケットを占有すると同時に、CRY2とPERの結合面を覆うことでCRY2を捕捉する。Fボックスタンパク質と基質の間の、2つの部分からなるこの新規な相互作用は、FADおよびPERのどちらの影響によっても崩壊する。このことは、この複合体を薬理学標的とする新しい手段や、CRYユビキチン化の多面的な調節機構を示唆している。

目次へ戻る