キューピン：最も機能的に多様なタンパク質スーパーファミリー？

保存されたベータバレルフォールド（「Cupa」は小さなバレルのラテン語の用語です）に基づいて名付けられたタンパク質のキューピンスーパーファミリーは、元々、高等植物からのゲルミンおよびゲルミン様タンパク質内に見られる保存されたモチーフを使用して発見されました。キューピンの以前の分析では、細胞壁炭水化物の修飾に関与するイソメラーゼやエピメラーゼなどの単一ドメイン細菌酵素から、乾燥耐性種子貯蔵グローブリンなどの2ドメインのビクピンまで、範囲の18種類の機能クラスが特定されていました。マメ科植物における結節応答に関連するものを含むマルチドメイン転写因子。比較ゲノミクスの最近の進歩、およびより多くの3D構造の解像度により、キューピンスーパーファミリーの最大のサブセットが2-オキシグルタル酸-Fe（2+）依存性ジオキシゲナーゼであることが明らかになりました。この酵素のサブクラスの基質は、植物の成長と発達に関与するいくつかを含む、おそらく50〜100の異なる生化学反応に多様であり、総量で多様であり、酵素キューピンの大部分には活性部位の金属として鉄が含まれていますが、他のメンバーには銅、亜鉛、コバルト、ニッケルまたはマンガンイオンが補因子として含まれており、各補因子は保存された三次構造内で異なるタイプの化学を発生させます。このレビューでは、この最も多様なスーパーファミリーに見られる構造と機能の範囲について説明します。

The cupin superfamily of proteins, named on the basis of a conserved beta-barrel fold ('cupa' is the Latin term for a small barrel), was originally discovered using a conserved motif found within germin and germin-like proteins from higher plants. Previous analysis of cupins had identified some 18 different functional classes that range from single-domain bacterial enzymes such as isomerases and epimerases involved in the modification of cell wall carbohydrates, through to two-domain bicupins such as the desiccation-tolerant seed storage globulins, and multidomain transcription factors including one linked to the nodulation response in legumes. Recent advances in comparative genomics, and the resolution of many more 3-D structures have now revealed that the largest subset of the cupin superfamily is the 2-oxyglutarate-Fe(2+) dependent dioxygenases. The substrates for this subclass of enzyme are many and varied and in total amount to probably 50-100 different biochemical reactions, including several involved in plant growth and development. Although the majority of enzymatic cupins contain iron as an active site metal, other members contain either copper, zinc, cobalt, nickel or manganese ions as a cofactor, with each cofactor allowing a different type of chemistry to occur within the conserved tertiary structure. This review discusses the range of structures and functions found in this most diverse of superfamilies.