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生化学:触媒反応の準備が整った状態のRING型E3リガーゼおよびユビキチンを結合したE2の構造

Nature 489, 7414 doi: 10.1038/nature11376

ユビキチン修飾は、特異性を決定するE3リガーゼの大きなファミリーによって行われる。RING型E3リガーゼは、ユビキチン転移を容易にするために、チオエステル結合によりユビキチンが連結したユビキチンE2結合酵素と基質の両方に結合するが、転移の機構はよくわかっていない。今回我々は、ラットRNF4の二量体RINGドメインについて、イソペプチド結合によりユビキチンと連結したE2(UbcH5A)と複合体を形成した状態の結晶構造を報告する。E2がRINGのプロトマーの1本だけと接触しているのに対し、ユビキチンは2本のRINGプロトマーの両方との接触によりE2上へ折り返されている。ユビキチンのカルボキシ末端部分は、複雑な相互作用ネットワークにより、E2上にある活性部位の溝に固定されていて、その結果としてE2の活性部位が変化している。こうした配置により、入って来る基質のリシン残基の脱プロトン化が可能になり、結果として生じる四面体型の転移状態中間体が安定化されて、触媒反応の準備が整う。

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