利用者:加藤勝憲/蛋白質二量体

タンパク質二量体とは、生化学において、通常、非共有結合している2つのタンパク質単量体または単一タンパク質によって形成される高分子複合体または多量体のことである。タンパク質や核酸などの多くの高分子は二量体を形成する。ダイマーという言葉の語源は「2つの部分」を意味するdi- + -mer である。タンパク質二量体はタンパク質四次構造の一種である。

タンパク質ホモ二量体は、2つの同じタンパク質によって形成される。タンパク質ヘテロ二量体は2つの異なるタンパク質によって形成される。

生化学におけるタンパク質の二量体のほとんどは共有結合でつながっていない。非共有結合のヘテロ二量体の例としては、2つの異なるアミノ酸鎖からなる逆転写酵素がある^[1]。例外は、ホモ二量体タンパク質NEMOのようなジスルフィド橋で連結された二量体である^[2]。

タンパク質の中には、二量体化（二量体化ドメイン）と特異性を確保するための特殊なドメインを持つものがある^[3]。

Gタンパク質共役型カンナビノイド受容体は、ミューオピオイド受容体、ドーパミン受容体、アデノシンA2受容体など、いくつかのタイプの受容体とホモおよびヘテロ二量体を形成する能力を持つ^[4]。

事例

Transcription factors
- Leucine zipper motif proteins
14-3-3 proteins
Variable surface glycoproteins of the Trypanosoma parasite
Tubulin
Some clotting factors
Some receptors
- Nuclear receptors
- G protein-coupled receptors^[要説明]
- G protein βγ-subunit dimer
- Toll-like receptor
- Receptor tyrosine kinases
Some enzymes

大腸菌アルカリホスファターゼは二量体酵素であるが、遺伝的相補性を示す^[5]。すなわち、アルカリホスファターゼの特定の変異体を組み合わせると、その結果形成されるヘテロ二量体酵素は、親酵素の相対活性から予想されるよりも高い活性を示す。これらの結果は、大腸菌アルカリホスファターゼの二量体構造が、構成する変異型単量体間の協力的相互作用を可能にし、より機能的なホロ酵素を生成できることを示していた。二量体は2つの活性部位を持ち、それぞれが2つの亜鉛イオンとマグネシウムイオンを含む[8]。

E. coli alkaline phosphatase

参照

脚注・参考文献

^ “Structure-activity relationships of [2',5'-bis-O-(tert-butyldimethylsilyl)-beta-D-ribofuranosyl]- 3'-spiro-5' '-(4' '-amino-1' ',2' '-oxathiole-2' ',2' '-dioxide)thymine derivatives as inhibitors of HIV-1 reverse transcriptase dimerization”. J. Med. Chem. 49 (16): 4834–41. (August 2006). doi:10.1021/jm0604575. PMID 16884295.
^ “Intermolecular disulfide bond formation in the NEMO dimer requires Cys54 and Cys347”. Biochemical and Biophysical Research Communications 367 (1): 103–8. (February 2008). doi:10.1016/j.bbrc.2007.12.123. PMC 2277332. PMID 18164680.
^ Amoutzias, Grigoris D.; Robertson, David L.; Van de Peer, Yves; Oliver, Stephen G. (2008-05-01). “Choose your partners: dimerization in eukaryotic transcription factors”. Trends in Biochemical Sciences 33 (5): 220–229. doi:10.1016/j.tibs.2008.02.002. ISSN 0968-0004. PMID 18406148.
^ Filipiuc, Leontina Elena; Ababei, Daniela Carmen; Alexa-Stratulat, Teodora; Pricope, Cosmin Vasilica; Bild, Veronica; Stefanescu, Raluca; Stanciu, Gabriela Dumitrita; Tamba, Bogdan-Ionel (2021-11-01). “Major Phytocannabinoids and Their Related Compounds: Should We Only Search for Drugs That Act on Cannabinoid Receptors?”. Pharmaceutics 13 (11): 1823. doi:10.3390/pharmaceutics13111823. ISSN 1999-4923. PMC 8625816. PMID 34834237.
^ Hehir, Michael J.; Murphy, Jennifer E.; Kantrowitz, Evan R. (2000). “Characterization of Heterodimeric Alkaline Phosphatases from Escherichia coli: An Investigation of Intragenic Complementation”. Journal of Molecular Biology 304 (4): 645–656. doi:10.1006/jmbi.2000.4230. PMID 11099386.

6. Conn. (2013). G protein coupled receptors modeling, activation, interactions and virtual screening (1st ed.). Academic Press.

7. Matthews, Jacqueline M. Protein Dimerization and Oligomerization in Biology. Springer New York, 2012.

8. Hjorleifsson, Jens Gu[eth]Mundur, and Bjarni Asgeirsson. “Cold-Active Alkaline Phosphatase Is Irreversibly Transformed into an Inactive Dimer by Low Urea Concentrations.” Biochimica et Biophysica Acta. Proteins and Proteomics, vol. 1864, no. 7, 2016, pp. 755–765, https://doi.org/10.1016/j.bbapap.2016.03.016. [[Category:タンパク質複合体]] [[Category:タンパク質構造]]

[pmid16884295-1] “Structure-activity relationships of [2',5'-bis-O-(tert-butyldimethylsilyl)-beta-D-ribofuranosyl]- 3'-spiro-5' '-(4' '-amino-1' ',2' '-oxathiole-2' ',2' '-dioxide)thymine derivatives as inhibitors of HIV-1 reverse transcriptase dimerization”. J. Med. Chem. 49 (16): 4834–41. (August 2006). doi:10.1021/jm0604575. PMID 16884295.

[pmid18164680-2] “Intermolecular disulfide bond formation in the NEMO dimer requires Cys54 and Cys347”. Biochemical and Biophysical Research Communications 367 (1): 103–8. (February 2008). doi:10.1016/j.bbrc.2007.12.123. PMC 2277332. PMID 18164680.

[3] Amoutzias, Grigoris D.; Robertson, David L.; Van de Peer, Yves; Oliver, Stephen G. (2008-05-01). “Choose your partners: dimerization in eukaryotic transcription factors”. Trends in Biochemical Sciences 33 (5): 220–229. doi:10.1016/j.tibs.2008.02.002. ISSN 0968-0004. PMID 18406148.

[4] Filipiuc, Leontina Elena; Ababei, Daniela Carmen; Alexa-Stratulat, Teodora; Pricope, Cosmin Vasilica; Bild, Veronica; Stefanescu, Raluca; Stanciu, Gabriela Dumitrita; Tamba, Bogdan-Ionel (2021-11-01). “Major Phytocannabinoids and Their Related Compounds: Should We Only Search for Drugs That Act on Cannabinoid Receptors?”. Pharmaceutics 13 (11): 1823. doi:10.3390/pharmaceutics13111823. ISSN 1999-4923. PMC 8625816. PMID 34834237.

[5] Hehir, Michael J.; Murphy, Jennifer E.; Kantrowitz, Evan R. (2000). “Characterization of Heterodimeric Alkaline Phosphatases from Escherichia coli: An Investigation of Intragenic Complementation”. Journal of Molecular Biology 304 (4): 645–656. doi:10.1006/jmbi.2000.4230. PMID 11099386.

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