Ku自己抗原

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略号 XRCC5
他の略号 Ku80
XRCC5
DNAと結合したヒトKuの結晶構造。Ku70は紫で、Ku80は青で、DNA鎖は緑で表示されている[1]
識別子
略号 XRCC5
他の略号 Ku80
Entrez英語版 7520
HUGO 12833
OMIM 194364
PDB 1JEY (RCSB PDB PDBe PDBj)
RefSeq NM_021141
UniProt P13010
他のデータ
遺伝子座 Chr. 2 q35
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XRCC6
識別子
略号 XRCC6
他の略号 Ku70, G22P1
Entrez英語版 2547
HUGO 4055
OMIM 152690
PDB 1JEY (RCSB PDB PDBe PDBj)
RefSeq NM_001469
UniProt P12956
他のデータ
遺伝子座 Chr. 22 q11-q13
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Ku70/Ku80のN末端ドメイン
Kuヘテロ二量体のN末端α/β構造ドメインの結晶構造。赤色はαヘリックス、青色はβシート二次構造で表示されている。
識別子
略号 Ku_N
Pfam PF03731
Pfam clan CL0128
InterPro IPR005161
SCOP 1jey
SUPERFAMILY 1jey
利用可能な蛋白質構造:
Pfam structures
PDB RCSB PDB; PDBe; PDBj
PDBsum structure summary
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Ku70/Ku80の中央ドメイン
DNAと結合したKuヘテロ二量体のβバレル結晶構造。αヘリックスは赤色、βシートは青色、DNAは紫色で表示されている。
識別子
略号 Ku
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Ku70/Ku80のC末端アーム
DNAと結合したKuヘテロ二量体のC末端アームの結晶構造
識別子
略号 Ku_C
Pfam PF03730
InterPro IPR005160
SCOP 1jey
SUPERFAMILY 1jey
利用可能な蛋白質構造:
Pfam structures
PDB RCSB PDB; PDBe; PDBj
PDBsum structure summary
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KuのC末端ドメイン様タンパク質
Ku86のC末端領域の溶液構造
識別子
略号 Ku_PK_bind
Pfam PF08785
InterPro IPR014893
SCOP 1q2z
SUPERFAMILY 1q2z
利用可能な蛋白質構造:
Pfam structures
PDB RCSB PDB; PDBe; PDBj
PDBsum structure summary
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Ku自己抗原(Ku autoantigen、しばしば「Ku」とのみ表記される)は、DNA二本鎖切断末端に結合する二量体タンパク質複合体であり、DNA修復非相同末端結合(NHEJ)経路に必須の生体分子である。

Kuは細菌から人間まで広範囲の生物に進化的に保存されている。祖先の細菌Kuはホモ二量体である[2]。真核生物のKuは、Ku70(XRCC6)とKu80 (XRCC5)という2つのポリペプチドのヘテロ二量体であり、それらの名称の由来はヒトKuサブユニットの分子量がそれぞれ約70 kDaと80 kDaであるためである。2つのKuサブユニットはどちらも、DNA末端を通すバスケット型の構造を形成している。これらが会合すると、KuはDNA鎖を滑り、より多くのKu分子が末端を通ることができるようにする。高等真核生物では、KuはDNA依存性プロテインキナーゼ触媒サブユニット(DNA-PKcs)と複合体を形成し、完全なDNA依存性プロテインキナーゼであるDNA-PKを形成する[3]。Kuは、NHEJに関与する他のタンパク質が結合できる足場分子として機能し、二本鎖切断部をライゲーション反応に適した配向に配置すると考えられている。

Ku70およびKu80タンパク質はどちらも、3つの構造ドメインから構成されている。 N末端ドメインはα/βドメインであり、その構造にはロスマンフォールドの6本鎖βシートが含まれる[4]。このドメインは二量体の相互作用面に小さな寄与を果たす。中央ドメインは、 DNA結合性βバレルドメインである。KuはDNAの糖リン酸骨格とわずかに接触するだけでDNA塩基とは接触しないが、二重らせんの主溝と副溝の輪郭に立体的に適合し、二重鎖DNAを囲む閉環を形成する。Kuは、切断された2つのDNA末端の間に架橋を形成することにより構造的な支持と整列を行い、末端を分解から保護し、無傷なDNA部分への無差別な結合を防ぐ。Kuは、DNAポリメラーゼヌクレアーゼ、およびリガーゼが損傷DNA末端にアクセスできるようにしながら、DNAを効果的に配置させ、二つの末端間の結合を促進する[5]C末端アームは、他方のサブユニットの中央ドメインのβバレルドメインを包み込むαヘリックス領域である。これら3つのドメインのほかに4番目のドメインがC末端に存在する場合もあり、DNA-PKcsに結合する[6]

Kuの両方のサブユニットについて、マウスで遺伝子をノックアウトする実験が行わている。これらのマウスでは染色体の不安定性が示され、Ku並びにNHEJがゲノムの維持に重要であることを明らかにした[7][8]

多くの生物では、KuはDNA修復に加えて、テロメアにおいて役割を持つ[9]

Ku80の豊富さは、種の寿命の長さに関係しているという研究結果もある[10]

Ku70またはKu80のいずれか、あるいはその両方が欠損している変異マウスは早期老化を示す[11]。これら3つの変異マウス系統の平均寿命はいずれも約37週間でほぼ同じであり、対して対照の野生型は108週間である。3つの変異マウスは対照マウスと同じ老化の兆候を示したが、その発生は著しく早い年齢で見られた。変異マウスではがんの発生率は増加しなかった。これらの結果は、Kuが寿命の維持に重要であり、Kuによって媒介されるNHEJ経路によるDNA修復が、早期老化の要因であるDNA二本鎖切断を修復することに重要な役割を果たしていることを示唆する[12]

植物

命名

脚注

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