GPI脂質アンカー生合成とタンパク質への翻訳後移動の酵素と補助因子

GPI脂質アンカーは、小胞体における真核生物タンパク質の重要な翻訳後修飾です。合計で、19の遺伝子がアンカー合成と基質タンパク質修飾経路に直接関与しています。ここでは、それぞれのタンパク質の分子機能とその進化は、報告された文献データと完全な経路のシーケンス分析研究のコンテキストで分析されます（http://mendel.imp.univie.ac.at/sequences/gpi-biosynthesis/）および将来の実験的調査のための質問について説明します。これらの2つのタンパク質の研究は、新しい機械的洞察を提供しています。PIG-A/GPI3のサイトゾル部分には、2ドメインのアルファ/ベータ/アルファ層構造があります。N末端ドメインはホスファチジルイノシトール部分と相互作用するのに対し、そのC末端サブセグメントはUDP-GLCNACに結合することが示唆されています。PIG-T/GPI16のルーメナル部分は、サイステインプロテアーゼPIG-K/GPI8（ゲーティングメカニズム）の活性部位への基質プロテインC末端のアクセスを調節する中心穴を備えたベータプロペラーで構成されているようです。Pig-K/GPI8を包含するポリペプチドフック。この構造的提案では、GPI脂質アンカー信号モチーフと、一部の種の膜挿入領域のないPIG-K/GPI8オーソログの逆説的特性を説明します。

GPI lipid anchoring is an important post-translational modification of eukaryote proteins in the endoplasmic reticulum. In total, 19 genes have been directly implicated in the anchor synthesis and the substrate protein modification pathway. Here, the molecular functions of the respective proteins and their evolution are analyzed in the context of reported literature data and sequence analysis studies for the complete pathway (http://mendel.imp.univie.ac.at/SEQUENCES/gpi-biosynthesis/) and questions for future experimental investigation are discussed. Studies of two of these proteins have provided new mechanistic insights. The cytosolic part of PIG-A/GPI3 has a two-domain alpha/beta/alpha-layered structure; it is suggested that its C-terminal subsegment binds UDP-GlcNAc whereas the N-terminal domain interacts with the phosphatidylinositol moiety. The lumenal part of PIG-T/GPI16 apparently consists of a beta-propeller with a central hole that regulates the access of substrate protein C termini to the active site of the cysteine protease PIG-K/GPI8 (gating mechanism) as well as of a polypeptide hook that embraces PIG-K/GPI8. This structural proposal would explain the paradoxical properties of the GPI lipid anchor signal motif and of PIG-K/GPI8 orthologs without membrane insertion regions in some species.