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生化学:グアニンヌクレオチド交換因子の機構と阻害を示す中間体の構造

Nature 426, 6966 doi: 10.1038/nature02197

低分子量GTP結合(G)タンパク質は、グアニンヌクレオチド交換因子(GEF)の刺激によって起こるGDP/GTPヌクレオチド交換により活性化される。低分子量Gタンパク質-GEF複合体からのヌクレオチドの解離には一時的に形成されるGDP結合中間体が関与しているが、その中間体の構造はこれまで明らかにされていなかった。真核細胞において膜輸送を制御する低分子量Gタンパク質であるArfタンパク質の場合、天然の阻害物質ブレフェルジンAにより、またはGEFのSec7ドメインの触媒基グルタミン酸の電荷を逆転させることにより、このような中間体をトラップすることができる。本研究で我々は、これらの中間体の結晶構造を報告する。この構造からArfの膜への動員とヌクレオチド解離はSec7の刺激によって起こる別々の反応であることが示された。反応はArf-GDPコアがSec7触媒部位に向かって連続的に回転することによって進み、そしてその反応はブレフェルジンAの相互作用面への結合および電荷逆転によるGDPの非生産的な安定化によって遮断される。反応の構造的特徴とその阻害様式から、これまで知られていなかった低分子量Gタンパク質の活性化を阻害する方法が明らかされた。

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