法尼基转移酶,CAAX 框,α

FNTA 基因编码异二聚酶 CAAX 法尼基转移酶和 CAAX 香叶基香叶基转移酶的 α 亚基( Zhang et al., 1994 )。β亚基分别由 FNTB( 134636 ) 和 PGGT1B( 602031 ) 基因编码。

▼ 基因家族

真核细胞含有 3 种不同的异戊二烯基转移酶,它们将硫醚键中的法尼基(15 个碳)或香叶基香叶基(20 个碳)连接到各种细胞蛋白中的 C 末端半胱氨酸残基(Schafer 和 Rine,1992)。这些翻译后修饰为缺乏跨膜结构域的蛋白质的膜定位提供了一种机制。异戊二烯化是蛋白质的常见共价修饰。爱泼斯坦等人(1991)估计哺乳动物组织中大约 0.5% 的所有蛋白质是异戊二烯化的。最好的异戊二烯基转移酶 CAAX 法尼基转移酶(FTase) 将法尼基焦磷酸法尼基连接到蛋白质 C 末端第四个位置的半胱氨酸残基上,该半胱氨酸残基以所谓的 CAAX 框结束,其中 C 是半胱氨酸,A 是通常但不总是脂肪族氨基酸,X 通常是蛋氨酸或丝氨酸。这种酶具有法尼基化肽的显着特性,肽长度短至 4 个残基,符合 CAAX 共有序列(Andres 等人总结,1993)。

▼ 克隆与表达

爱泼斯坦等人(1991)注意到大鼠法尼基转移酶的 α 和 β 亚基的全长 cDNA 被克隆,并且两者都被证明对催化活性至关重要。安德烈斯等人(1993)使用大鼠 cDNA 克隆了人类 α 和 β( 134636 ) 亚基的cDNA 。人和大鼠的氨基酸序列显示 93% 的 α 亚基同一性和 96% 的 β 亚基同一性。

▼ 基因功能

CAAX 法尼基转移酶是一种 α-β 异二聚酶,分子量约为 100 kD。I型香叶基香叶基转移酶(GGTase-I)也是一种异二聚酶。张等人(1994)分析了牛 GGTase-I α 亚基的胰蛋白酶消化物,结果表明它与牛 FTase 的消化物相同;GGTase-I 使用不同的 β 链(PGGT1B;602031)。人 PGGT1B 和 FNTA cDNA 在大肠杆菌中的共表达产生了重组 GGTase-I,其电泳和酶学特性与天然 GGTase-I 无法区分。FTase(FNTB;134636)和 GGTase的 β 链对特定底物(例如 p21ras;见190020)具有催化作用。

在Wang 等人之前,α 亚基的作用一直不确定(1996)使用 2-杂交酵母测定表明,FNTA 是转化生长因子-β( 190180 ) 和 I 型激活素( 102576 ) 受体的特异性细胞质相互作用物。王等人(1996)指出,由于这些相互作用,FNTA 可能是涉及 p21ras 的信号通路的关键组成部分,p21ras 是法尼基转移酶的重要底物。RAS 的膜定位和活性依赖于法尼基化;王等人(1996)提出,TGF-β 和激活素对细胞生长的作用可能是通过它们通过 FNTA 影响 ras 法呢基化的能力来介导的。

▼ 生化特征

龙等人(2002)提出了代表沿酶蛋白法尼基转移酶反应坐标的主要步骤的完整系列结构。根据这些观察,Long 等人(2002)推断了底物特异性的决定因素和一种不寻常的机制,其中产品释放需要底物结合,类似于经典的加工酶。还构建了与先前机械研究一致的过渡态结构模型。

▼ 测绘

通过Southern印迹杂交和人/中国仓鼠体细胞杂交系面板的PCR分析以及荧光染色体原位杂交,Andres等人(1993)将 FNTA 基因定位到 8p22-q11。还鉴定了与 FNTA 相关的两个基因:FNTAL1(FNTAP1) 被分配到 11q13.4-q14.1 和 FNTAL2(FNTAP2) 到 13 号染色体。

使用种间回交分析,Porter 和 Messer(1996)将 Fnta 基因定位到小鼠 8 号染色体。