真核生物における鉄硫黄タンパク質の成熟：メカニズム、接続されたプロセス、および疾患

鉄硫黄（Fe/S）タンパク質は、酵素反応、呼吸、補因子生合成、リボソーム生合成、遺伝子発現の調節、DNA-RNA代謝などのさまざまな細胞プロセスに関与しています。小型無機補因子のFe/Sクラスターのアセンブリは、システインを硫黄の供給源として使用する複雑なタンパク質腫瘍機によって支援され、鉄と組み合わせて足場タンパク質上のFe/Sクラスターを合成し、最終的にクラスターをレシピエントアポタンパク質に組み込みます。。酵母やヒト細胞などの真核生物では、ミトコンドリア、サイトゾル、核のFe/Sタンパク質の成熟を促進する20を超える成分が知られています。これらの生合成成分は、他の細胞経路、例えば鉄の恒常性の調節またはtRNAの修飾において重要な役割も実行します。いくつかの神経変性および血液学的障害を含む多くの疾患は、Fe/Sタンパク質生合成の欠陥と関連しており、このプロセスの中心的な重要性を生涯にわたって強調しています。

Iron-sulfur (Fe/S) proteins are involved in a wide variety of cellular processes such as enzymatic reactions, respiration, cofactor biosynthesis, ribosome biogenesis, regulation of gene expression, and DNA-RNA metabolism. Assembly of Fe/S clusters, small inorganic cofactors, is assisted by complex proteinaceous machineries, which use cysteine as a source of sulfur, combine it with iron to synthesize an Fe/S cluster on scaffold proteins, and finally incorporate the cluster into recipient apoproteins. In eukaryotes, such as yeast and human cells, more than 20 components are known that facilitate the maturation of Fe/S proteins in mitochondria, cytosol, and nucleus. These biogenesis components also perform crucial roles in other cellular pathways, e.g., in the regulation of iron homeostasis or the modification of tRNA. Numerous diseases including several neurodegenerative and hematological disorders have been associated with defects in Fe/S protein biogenesis, underlining the central importance of this process for life.