脂肪酸エロンガーゼ複合体におけるタンパク質間相互作用は、非常に長い鎖脂肪酸合成に重要です

非常に長い鎖脂肪酸（VLCFA）の合成を触媒する脂肪酸エロンガーゼ（FAE）は、マルチタンパク質複合体です。しかし、その第四紀構造についてはほとんど知られていない。この研究では、二分子蛍光補完および/または酵母2ハイブリッドアッセイは、β-ケトアシル-CoAシンターゼ（KCS2、KCS9、およびKCS6）、エセリフェルム2様タンパク質[Cer2およびCer2-Like2（C2L2-Like2（C2L2-Like2）でHomo相互作用が観察されたことが示されました。）、およびFAE複合タンパク質（KCR1、PAS2、ECR、およびPAS1）、Cer2-like1（C2L1）を除く。ヘテロインタラクションは、KCSS（KCS2、KCS9、およびKCS6）の間、Cer2ライク（Cer2、C2L2、およびC2L1）の間、およびFAE複合タンパク質（KCR1、PAS2、ECR、およびPAS1）の間で観察されました。PAS1は、FAE複合体のタンパク質（KCR1、PAS2、およびECR）と相互作用しますが、KCSS（KCS2、KCS9、およびKCS6）およびCer2ライク（Cer2、C2L2、およびC2L1）とは相互作用しません。KCS9のASP308およびArg309-ARG311は、KCS9のHOMO相互作用とKCS9とPAS2またはECRの間のヘテロインタラクションに不可欠でした。KCS9のASP339は、ECRとのホモおよびヘテロインタラクションに関与しています。アミノ酸置換KCS9変異遺伝子の発現によるシロイヌナズナKCS9変異体の補完分析は、KCS9のASP308およびASP339がC22からのC24 VLCFAの合成に関与していることを示しました。この研究は、FAE複合体におけるタンパク質間相互作用がVLCFA合成にとって重要であり、VLCFAの効率的な合成のためのFAE複合体の第四紀構造に関する洞察を提供することを示唆しています。

Fatty acid elongase (FAE), which catalyzes the synthesis of very-long-chain fatty acids (VLCFAs), is a multiprotein complex; however, little is known about its quaternary structure. In this study, bimolecular fluorescence complementation and/or yeast two-hybrid assays showed that homo-interactions were observed in β-ketoacyl-CoA synthases (KCS2, KCS9, and KCS6), Eceriferum2-like proteins [CER2 and CER2-Like2 (C2L2)], and FAE complex proteins (KCR1, PAS2, ECR, and PAS1), except for CER2-Like1 (C2L1). Hetero-interactions were observed between KCSs (KCS2, KCS9, and KCS6), between CER2-LIKEs (CER2, C2L2, and C2L1), and between FAE complex proteins (KCR1, PAS2, ECR, and PAS1). PAS1 interacts with FAE complex proteins (KCR1, PAS2, and ECR), but not with KCSs (KCS2, KCS9, and KCS6) and CER2-LIKEs (CER2, C2L2, and C2L1). Asp308 and Arg309-Arg311 of KCS9 were essential for the homo-interactions of KCS9 and hetero-interactions between KCS9 and PAS2 or ECR. Asp339 of KCS9 is involved in its homo- and hetero-interactions with ECR. Complementation analysis of the Arabidopsis kcs9 mutant by the expression of amino acid-substituted KCS9 mutant genes showed that Asp308 and Asp339 of KCS9 are involved in the synthesis of C24 VLCFAs from C22. This study suggests that protein-protein interaction in FAE complexes is important for VLCFA synthesis and provides insight into the quaternary structure of FAE complexes for efficient synthesis of VLCFAs.