シグナル認識粒子

signal recognition particle 9kDa
識別子
略号 SRP9
Entrez（英語版） 6726
HUGO 11304
OMIM 600707
RefSeq NM_003133
UniProt P49458
他のデータ
遺伝子座 Chr. 1 q42.12
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signal recognition particle 14kDa
識別子
略号 SRP14
Entrez（英語版） 6727
HUGO 11299
OMIM 600708
RefSeq NM_003134
UniProt P37108
他のデータ
遺伝子座 Chr. 15 q22
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signal recognition particle 19kDa
識別子
略号 SRP19
Entrez（英語版） 6728
HUGO 11300
OMIM 182175
RefSeq NM_003135
UniProt P09132
他のデータ
遺伝子座 Chr. 5 q21-q22
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signal recognition particle 54kDa
識別子
略号 SRP54
Entrez（英語版） 6729
HUGO 11301
OMIM 604857
RefSeq NM_003136
UniProt P61011
他のデータ
遺伝子座 Chr. 14 q13.2
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signal recognition particle 68kDa
識別子
略号 SRP68
Entrez（英語版） 6730
HUGO 11302
OMIM 604858
RefSeq NM_014230
UniProt Q9UHB9
他のデータ
遺伝子座 Chr. 17 q25.1
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signal recognition particle 72kDa
識別子
略号 SRP72
Entrez（英語版） 6731
HUGO 11303
OMIM 602122
RefSeq NM_006947
UniProt O76094
他のデータ
遺伝子座 Chr. 4 q11
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Signal recognition particle protein
識別子
由来生物 Escherichia coli (strain K12)
3文字略号 ffh
代替略号 p48, Srp54
UniProt（英語版） P0AGD7
検索
構造 Swiss-model
ドメイン InterPro

シグナル認識粒子（シグナルにんしきりゅうし、英: signal recognition particle、略称: SRP）は、細胞質に豊富に存在する、普遍的に保存されたリボヌクレオタンパク質（タンパク質-RNA複合体）である。SRPは、真核生物では小胞体へ、原核生物では細胞膜へ向かう特定のタンパク質を認識し、その輸送に関与する。

歴史

SRPの機能は、免疫グロブリンの軽鎖のプロセシングの研究から発見された[1]。真核生物の新生タンパク質にはN末端に疎水的なシグナル配列を有しているものがあり、それらがリボソームから出てきた際にSRPが結合する[2][3]。

機構

真核生物では、SRPは新生ペプチドのシグナル配列がリボソームから出てきた際に結合を行う。この結合は、タンパク質合成速度の低下をもたらす。これは"elongation arrest"として知られ、タンパク質の翻訳とトランスロケーション（小胞体などへの移行）の過程の共役を促進する、SRPの保存された機能である[4]。その後SRPは、複合体全体（リボソーム-新生鎖複合体）を小胞体膜のトランスロコンというタンパク質透過チャネルへ標的化する。この過程は、トランスロコンに近接した位置にあるSRP受容体[5]とSRPとの相互作用とドッキングによって行われる。

真核生物では、SRPとSRP受容体の3つのドメインがグアノシン三リン酸（GTP）の結合と加水分解において機能する。それらはSRP受容体の2つの関連サブユニット（SRαとSRβ）[6]とSRPタンパク質SRP54（細菌ではFfh）[7]に位置している。SRPとSRP受容体によるGTPの協調的結合は、SRPのSRP受容体への標的化が成功するための必要条件であることが示されている[8][9]。

ドッキングに伴って新生ペプチド鎖はトランスロコンのチャネルに挿入され、そこから小胞体へ進入する。SRPがリボソームから解離すると、タンパク質合成が再開される[10][11]。SRP-SRP受容体複合体はGTPの加水分解によって解離し、SRPを介したタンパク質のトランスロケーションのサイクルが継続される[12]。

小胞体内に入ると、シグナル配列はシグナルペプチダーゼ（英語版）によってコアタンパク質から切り離される。そのためシグナル配列は成熟タンパク質には含まれない。

構成

SRPの機能はすべての生物で類似しているが、その構成は大きく異なる。GTPアーゼ活性を有するSRP54-SRP RNAコアはすべての生物に共通しているが、一部のサブユニットは真核生物に特異的である。

生物の3ドメインのSRPサブユニット
真核生物 古細菌 細菌
SRP9 No No
SRP14 No No
SRP19 Yes No
SRP54 Yes Ffh
SRP72 No No
7SL RNA Yes 6SL/4.5SL RNA
代表的なSRPの結晶構造

自己抗体

抗SRP抗体は、（特異的ではないものの）主に多発性筋炎と関係している[15]。多発性筋炎の患者では、抗SRP抗体の存在はより顕著な筋力低下や筋萎縮との関連がみられる[15]。

出典

  1. ^ “A possible precursor of immunoglobulin light chains”. Nature New Biology 239 (91): 117–20. (September 1972). doi:10.1038/newbio239117a0. PMID 4507519. 
  2. ^ “Translocation of proteins across the endoplasmic reticulum. I. Signal recognition protein (SRP) binds to in-vitro-assembled polysomes synthesizing secretory protein”. The Journal of Cell Biology 91 (2 Pt 1): 545–50. (November 1981). doi:10.1083/jcb.91.2.545. PMC 2111968. PMID 7309795. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2111968/. 
  3. ^ “Transfer of proteins across membranes. I. Presence of proteolytically processed and unprocessed nascent immunoglobulin light chains on membrane-bound ribosomes of murine myeloma”. The Journal of Cell Biology 67 (3): 835–51. (December 1975). doi:10.1083/jcb.67.3.835. PMC 2111658. PMID 811671. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2111658/. 
  4. ^ “Subcellular distribution of signal recognition particle and 7SL-RNA determined with polypeptide-specific antibodies and complementary DNA probe”. The Journal of Cell Biology 97 (6): 1693–9. (December 1983). doi:10.1083/jcb.97.6.1693. PMC 2112735. PMID 6196367. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2112735/. 
  5. ^ “Protein translocation across the endoplasmic reticulum. I. Detection in the microsomal membrane of a receptor for the signal recognition particle”. The Journal of Cell Biology 95 (2 Pt 1): 463–9. (November 1982). doi:10.1083/jcb.95.2.463. PMC 2112970. PMID 6292235. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2112970/. 
  6. ^ “Protein translocation across the ER requires a functional GTP binding site in the alpha subunit of the signal recognition particle receptor”. The Journal of Cell Biology 117 (3): 493–503. (May 1992). doi:10.1083/jcb.117.3.493. PMC 2289435. PMID 1315314. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2289435/. 
  7. ^ “Structure of the conserved GTPase domain of the signal recognition particle”. Nature 385 (6614): 361–4. (January 1997). doi:10.1038/385361a0. PMID 9002524. 
  8. ^ “GTP binding and hydrolysis by the signal recognition particle during initiation of protein translocation”. Nature 366 (6453): 351–4. (November 1993). doi:10.1038/366351a0. PMID 8247130. 
  9. ^ “Protein targeting by the signal recognition particle”. Biological Chemistry 390 (8): 775–82. (August 2009). doi:10.1515/BC.2009.102. PMID 19558326. 
  10. ^ Lütcke H (March 1995). “Signal recognition particle (SRP), a ubiquitous initiator of protein translocation”. European Journal of Biochemistry / FEBS 228 (3): 531–50. doi:10.1111/j.1432-1033.1995.0531m.x. PMID 7737147. http://www3.interscience.wiley.com/resolve/openurl?genre=article&sid=nlm:pubmed&issn=0014-2956&date=1995&volume=228&issue=3&spage=531. [リンク切れ]
  11. ^ “SRP-mediated protein targeting: structure and function revisited”. Biochimica et Biophysica Acta 1694 (1–3): 17–35. (November 2004). doi:10.1016/j.bbamcr.2004.03.013. PMID 15546655. 
  12. ^ “Co-translational protein targeting by the signal recognition particle”. FEBS Letters 579 (4): 921–6. (February 2005). doi:10.1016/j.febslet.2004.11.049. PMC 4444370. PMID 15680975. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4444370/. 
  13. ^ “Structure of the SRP19 RNA complex and implications for signal recognition particle assembly.”. Nature 417 (6890): 767–71. (2002). doi:10.1038/nature00768. PMID 12050674. 
  14. ^ “Induced structural changes of 7SL RNA during the assembly of human signal recognition particle.”. Nat Struct Biol 9 (10): 740–4. (2002). doi:10.1038/nsb843. PMID 12244299. 
  15. ^ a b Kao, A. H.; Lacomis, D.; Lucas, M.; Fertig, N.; Oddis, C. V. (2004). “Anti-signal recognition particle autoantibody in patients with and patients without idiopathic inflammatory myopathy”. Arthritis & Rheumatism 50 (1): 209–215. doi:10.1002/art.11484. PMID 14730618. 

関連項目

  • シグナル認識粒子RNA（英語版）

外部リンク

  • Signal Recognition Particle - MeSH・アメリカ国立医学図書館・生命科学用語シソーラス（英語）
  • Signal Recognition Particle Database
  • www.dnaTube.com video showing an SRP in action
  • Another SRP video at www.dnaTube.com
  • The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1999, "for the discovery that proteins have intrinsic signals that govern their transport and localization in the cell" to Günter Blobel, USA. Press Release, Illustrated Presentation, Presentation Speech