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生化学:Gドメイン二量体化はダイナミンの集合によって誘導されるGTPアーゼ活性を制御する

Nature 465, 7297 doi: 10.1038/nature09032

ダイナミンは、クラスリンが媒介するエンドサイトーシスの際に、膜の切り離しを触媒する非定型GTPアーゼである。ダイナミンの定常的なGTP加水分解と集合に誘導されて起こるGTP加水分解の機構はわかっていないが、これらは共にGTPアーゼエフェクタードメイン(GED)によって間接的に影響を受ける。今回我々は、ヒト・ダイナミン1由来の最も単純なGTPアーゼ–GED融合タンパク質の2.0 Å分解能での結晶構造を示す。この融合タンパク質は、遷移状態を模倣するGDP.AlF4の存在下で二量体化している。この構造から、ダイナミンの触媒装置が明らかになり、集合に誘導されて起こるGTP加水分解がGドメイン二量体化を介して達成される仕組みが説明される。活性部位に存在するナトリウムイオンから、ダイナミンはアルギニンフィンガーを欠く遷移状態での負電荷の発生を相殺するために陽イオンを使っていることが示唆される。ラット・ダイナミンのGドメインとの構造比較から、Gドメインの二量体化と、誘導される加水分解を促進する重要なコンホメーション変化が明らかになる。GTPアーゼ–GED融合タンパク質二量体の構造から、ダイナミンに触媒される膜切り離しの基盤となる機構への手がかりが得られる。

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