Prp8

Crystal Structure of Prp8
	Prp8の結晶けっしょう構造こうぞう
識別子しきべつし
略号りゃくごう	PRP8
他たの略号りゃくごう	USA2, DBF3, DNA39, RNA8, SLT21
PDB	4I43 (RCSB PDB PDBe PDBj)
UniProt	P33334
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Prp8（pre-mRNA processing 8）は、スプライソソームの触媒しょくばいコアに位置いちする高度こうどに保存ほぞんされたタンパク質たんぱくしつであり、触媒しょくばいコアで生しょうじる分子ぶんし的てき再さい編成へんせいに中心ちゅうしん的てきな役割やくわりを果はたしていることが明あきらかにされている。スプライソソームは、イントロンとエクソンを含ふくんだ状態じょうたいのpre-mRNAのスプライシングを担になっている複ふく合体がったいである。スプライシングはmRNAの翻訳ほんやくが行おこなわれる前まえに必要ひつような転写てんしゃ後ご修飾しゅうしょくの1つであり、スプライソソーム複ふく合体がったいによるイントロンの除去じょきょなどの過程かていを経へることで成熟せいじゅくしたmRNA転写てんしゃ産物さんぶつが形成けいせいされる。Prp8はスプライソソームにおけるRNA触媒しょくばいのコファクターとして機能きのうしているという仮説かせつも立たてられている^[1]。

ホモログ

出芽しゅつが酵母こうぼのPrp8タンパク質たんぱくしつの系統けいとう名めいはYHR165Cであり、PRP8遺伝子いでんしは第だいVIII染色せんしょく体たいに位置いちする。ヒトでは、Prp8タンパク質たんぱくしつは17番ばん染色せんしょく体たい（英語えいご版ばん）のPRPF8（英語えいご版ばん）遺伝子いでんしにコードされ、この遺伝子いでんしは42個このエクソンから構成こうせいされる。Prp8タンパク質たんぱくしつの大おおきさは、生物せいぶつ種しゅによって230–280 kDaである。Prp8タンパク質たんぱくしつの配列はいれつは真ま核かく生物せいぶつ種しゅの間あいだで高度こうどに保存ほぞんされており、ヒトと酵母こうぼのPrp8ののアミノ酸あみのさん配列はいれつの同一どういつ性せいは61%である^[1]。

スプライシングにおける役割やくわり

pre-mRNAスプライシングは2段階だんかいのエステル交換こうかん反応はんのうによって行おこなわれ、スプライソソーム内ないでヒドロキシル基もとによる攻撃こうげきが行おこなわれる。これらの反応はんのうでは、イントロンの除去じょきょはスプライソソームによって触媒しょくばいされ、グループIIイントロンと同様どうようの機構きこうが用もちいられている^[2]。この過程かていには5種類しゅるいのsnRNPが関与かんよしており、RNAに加くわえて約やく50種類しゅるいのタンパク質たんぱくしつがコアスプライソソームに寄与きよしている^[2]。Prp8は、U5 snRNPの核かくとなるタンパク質たんぱくしつである^[3]。

Prp8の構造こうぞうと機能きのうの研究けんきゅうに広ひろく用もちいられている手法しゅほうは、免疫めんえき共ども沈降ちんこうとウェスタンブロットである。Prp8の構造こうぞうには、RNA認識にんしきモチーフ、C末端まったん近傍きんぼうのMPN/JABユビキチン結合けつごうドメイン、そしてタンパク質たんぱくしつを細胞さいぼう核かくへ輸送ゆそうするための標識ひょうしきとなる核かく局在きょくざい化かシグナル（NLS）が含ふくまれている^[4]。Prp8タンパク質たんぱくしつ（885–2413番ばん残ざん基もと）の結晶けっしょう構造こうぞうでは、レトロエレメントにコードされる逆ぎゃく転写てんしゃ酵素こうそやII型がた制限せいげん酵素こうそに類似るいじしたドメインが密接みっせつに結合けつごうしていることが明あきらかにされている。こうした構造こうぞうエレメントの存在そんざいにより、Prp8は不ふ活性かっせい化かされたレトロエレメントの逆ぎゃく転写てんしゃ酵素こうそから進化しんかし^[5]、自己じこスプライシング反応はんのうを行おこなっていた祖先そせんの触媒しょくばいドメインがsnRNPへと置おき換かわって機能きのうしているものであると考かんがえられている^[2]。

Prp8は、結合けつごうしたRNAやスプライシング反応はんのう基質きしつの適切てきせつなコンフォメーションの維持いじに大おおきな役割やくわりを果はたしている。Prp8は他たの2つのU5 snRNP構成こうせいタンパク質たんぱくしつとともに、スプライソソームの活性かっせい化かと触媒しょくばい活性かっせい中心ちゅうしんの形成けいせいを補助ほじょしている。GTPの加水かすい分解ぶんかいによってPrp8の再さい編成へんせいが引ひき起おこされてスプライソソームからU1 snRNPとU4 snRNPが放出ほうしゅつされ、スプライソソームの触媒しょくばいコアが活性かっせい化かされるというモデルが提唱ていしょうされている^[6]。Prp8はスプライソソームにおいて足場あしばタンパク質たんぱくしつのような機能きのうを果はたし、相互そうご作用さようする基質きしつや多おおくのサブユニットに結合けつごうしている。クロスリンク実験じっけんでは、mRNAの3'スプライス部位ぶいと5'スプライス部位ぶいの双方そうほうに架橋かきょうされる^[7]。

変異へんいと疾患しっかん

欠損けっそん症しょう

ヒトでは、Prp8の変異へんいは網膜もうまく色素しきそ変性へんせい症しょうと関係かんけいしている。この疾患しっかんでは網膜もうまくの光ひかり受容じゅよう体たいの変性へんせいによって視力しりょくの喪失そうしつが引ひき起おこされ、特とくに成人せいじん期きに進行しんこうする。Prp8を原因げんいんとする場合ばあいには常つね染色せんしょく体たい優性ゆうせい型かたの疾患しっかんであり、成熟せいじゅくmRNAの最終さいしゅうエクソンに位置いちする高度こうどに保存ほぞんされた7つのアミノ酸あみのさんの変化へんかが引ひき起おこされている。酵母こうぼでの研究けんきゅうでは、このC末端まったん領域りょういきの変異へんいによって、U5 snRNPの構成こうせい要素ようそであるBrr2（英語えいご版ばん）との相互そうご作用さように影響えいきょうが生しょうじることが示しめされている^[8]。

さまざまな種たねでのPrp8変異へんいの表現ひょうげん型がた

線せん虫ちゅうCaenorhabditis elegansのPrp8は生殖せいしょくや発生はっせいと関係かんけいしている。RNAiによってPrp8をノックアウトした線せん虫ちゅうでは高度こうどの不ふ妊にん、透明とうめいな体からだ色しょく、突出とっしゅつした陰かげ門もんがみられ、こうした表現ひょうげん型がたはいずれも生殖せいしょくや発生はっせいと関係かんけいしている^[9]^[10]。マウスではPrp8の変異へんいによって網膜もうまく色素しきそ変性へんせい症しょう（上述じょうじゅつ）と同様どうようの症状しょうじょうがみられる^[11]。酵母こうぼでは、Prp8の変異へんいによってU5 snRNPの成熟せいじゅくに欠陥けっかんが生しょうじる^[8]。

出典しゅってん

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^ Whittaker, E.; Lossky, M.; Beggs, J. D. (1990-03). “Affinity purification of spliceosomes reveals that the precursor RNA processing protein PRP8, a protein in the U5 small nuclear ribonucleoprotein particle, is a component of yeast spliceosomes”. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 87 (6): 2216–2219. doi:10.1073/pnas.87.6.2216. ISSN 0027-8424. PMC 53657. PMID 2138328.
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