シグナルペプチダーゼとシグナルペプチド加水分解酵素

多くの分泌タンパク質からアミノ末端シグナル配列を除去するエンドプロテアーゼであるシグナルペプチダーゼは、さまざまなソースから分離されています。7つのシグナルペプチダーゼが精製されており、2つは大腸菌から、2つは哺乳類の発生源から2つ、ミトコンドリアマトリックスから3つが精製されています。ミトコンドリア酵素は可溶性であり、不均一な二量体として機能します。哺乳類の酵素は複合体として分離され、一般的なグリコシル化サブユニットを共有しています。細菌酵素はモノマーとして分離されており、互いまたは哺乳類の酵素との配列相同性を示しません。膜結合酵素は、切断部位での-3、-1 von hejneの規則に続くコンセンサス配列を含む基質を必要とするようです。ただし、基質の処理は、シグナルペプチドの疎水性領域の影響を強く受けています。酵素は、切断部位の周りの特定のアミノ酸配列ではなく、未知の3次元モチーフを認識しているようです。マトリックスミトコンドリア酵素はメタロエンドペプチダーゼです。ただし、他のシグナルペプチダーゼは、キレーターやほとんどのプロテアーゼ阻害剤に耐性があるため、ユニークなクラスのプロテアーゼに属している可能性があります。これらの酵素の基質結合部位に関するデータはありません。生体内では、シグナルペプチドは急速に分解されます。in vitroでシグナルペプチドを分解できる大腸菌の3つの異なる酵素が同定されています。無傷のシグナルペプチドは、これらの酵素を欠く変異体に蓄積されていません。これは、これらのペプチダーゼが個々にin vivoにおける無傷のシグナルペプチドの分解に関与していないことを示唆しています。シグナルペプチダーゼとシグナルペプチドヒドロラーゼは、分泌経路の不可欠な成分であり、末端ステップの阻害が転座をブロックできると推測されています。

Signal peptidases, the endoproteases that remove the amino-terminal signal sequence from many secretory proteins, have been isolated from various sources. Seven signal peptidases have been purified, two from E. coli, two from mammalian sources, and three from mitochondrial matrix. The mitochondrial enzymes are soluble and function as a heterogeneous dimer. The mammalian enzymes are isolated as a complex and share a common glycosylated subunit. The bacterial enzymes are isolated as monomers and show no sequence homology with each other or the mammalian enzymes. The membrane-bound enzymes seem to require a substrate containing a consensus sequence following the -3, -1 rule of von Heijne at the cleavage site; however, processing of the substrate is strongly influenced by the hydrophobic region of the signal peptide. The enzymes appear to recognize an unknown three-dimensional motif rather than a specific amino acid sequence around the cleavage site. The matrix mitochondrial enzymes are metallo-endopeptidases; however, the other signal peptidases may belong to a unique class of proteases as they are resistant to chelators and most protease inhibitors. There are no data concerning the substrate binding site of these enzymes. In vivo, the signal peptide is rapidly degraded. Three different enzymes in Escherichia coli that can degrade a signal peptide in vitro have been identified. The intact signal peptide is not accumulated in mutants lacking these enzymes, which suggests that these peptidases individually are not responsible for the degradation of an intact signal peptide in vivo. It is speculated that signal peptidases and signal peptide hydrolases are integral components of the secretory pathway and that inhibition of the terminal steps can block translocation.