Cullin

CUL1-RBX1-SKP1-SKP2 SCFユビキチンリガーゼ複合体の構造

識別子
略号|  Cullin
Pfam|  PF00888
InterPro|  IPR001373
PROSITE|  PDOC00967
SCOP|  1ldj
SUPERFAMILY|  1ldj
| 利用可能な蛋白質構造:

Pfam|  structures
PDB|  RCSB PDB; PDBe; PDBj
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Cullin protein neddylation domain

CUL1-RBX1-SKP1-SKP2 SCFユビキチンリガーゼ複合体の構造

識別子
略号|  Cullin_Nedd8
Pfam|  PF10557
InterPro|  IPR019559
| 利用可能な蛋白質構造:

Pfam|  structures
PDB|  RCSB PDB; PDBe; PDBj
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Cullinは、ユビキチンリガーゼ（E3）の構造的支持となる疎水的な足場タンパク質のファミリーである。Cullinは全ての真核生物に存在しているようである。これらのタンパク質はRINGフィンガードメインタンパク質とともにきわめて多様なCullin-RINGユビキチンリガーゼ（CRL）を形成し、多くの細胞過程に関与しているが、最も特筆すべきものはユビキチン化によるタンパク質分解である[1][2]。

ヒトゲノムには8種類のCullin遺伝子が存在する。

* CUL1（英語版） \- SCF複合体の一部を構成する
* CUL2（英語版） \- ECS複合体（Elongin C（英語版）-CUL2-SOCS-box（英語版））
* CUL3（英語版） \- CUL3-BTBドメインタンパク質複合体
* CUL4A（英語版）
* CUL4B（英語版）
* CUL5（英語版）
* CUL7（英語版）
* CUL9（英語版） \- PARCとしても知られる

より離れた関係にあるANAPC2（英語版）（APC2）と呼ばれるタンパク質も存在し、これは後期促進複合体の一部を構成している。

CUL1、2、3、4A、4B、5、7は、それぞれ多サブユニットからなるユビキチンリガーゼ複合体の一部を構成している。

## Cullin-RINGユビキチンリガーゼ

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CUL1などが形成するCullin-RINGユビキチンリガーゼ（CRL）はユビキチン化を介したタンパク質分解標的化に必要不可欠な役割を果たしており、その構成や機能の面でもグルコース検知やDNA複製から四肢のパターン形成や概日リズムまで多様である[3]。CRLの触媒コアはRINGタンパク質とCullinファミリータンパク質から構成されており、CUL1の場合、C末端のCullin相同ドメインがRINGタンパク質に結合する。RINGタンパク質はユビキチン結合酵素（E2）のドッキング部位として機能しているようである。Cullin相同ドメインを有する他のタンパク質には、p53を細胞質にとどめる因子であるCUL9（PARC）や、後期促進複合体（APC/C）を構成するANAPC2サブユニットなどがある。CUL9とANAPC2はどちらもユビキチンリガーゼ活性を有する。Cullinタンパク質のN末端領域はより多様であり、特異的アダプタータンパク質との相互作用に利用される[4][5][6]。

## NEDD8による修飾

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ANAPC2を除くCullinファミリーの各メンバーは、NEDD8による修飾（NEDD化（英語版））を受ける。NEDD8はユビキチン様タンパク質の1つであり、NEDD化はCullinの保存されたリジン残基にNEDD8が共有結合的に付加される修飾である。NEDD8（Rub1）は出芽酵母Saccharomyces cerevisiaeのSCF複合体のCullin構成要素であるCdc53（CUL1）に結合するものとして発見された。現在では、NEDD8修飾は後生動物における細胞周期制御や胚発生に根本的に重要な調節経路であることが明らかとなっている[7]。

## 出典

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1. ^ Bosu, Dimple R.; Kipreos, Edward T. (2008). “Cullin-RING ubiquitin ligases: Global regulation and activation cycles”. Cell Division 3: 7. doi:10.1186/1747-1028-3-7. PMC 2266742. PMID 18282298. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2266742/.
2. ^ Bruce, Alberts (2014-11-18). Molecular biology of the cell (Sixth ed.). New York, NY. ISBN 9780815344322. OCLC 887605755
3. ^ “cul-1 is required for cell cycle exit in C. elegans and identifies a novel gene family”. Cell 85 (6): 829–39. (June 1996). doi:10.1016/S0092-8674(00)81267-2. PMID 8681378.
4. ^ “Function and regulation of cullin-RING ubiquitin ligases”. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 6 (1): 9–20. (January 2005). doi:10.1038/nrm1547. PMID 15688063. https://authors.library.caltech.edu/55905/2/nrm1547-S1.pdf.
5. ^ “Structure of the Cul1-Rbx1-Skp1-F boxSkp2 SCF ubiquitin ligase complex”. Nature 416 (6882): 703–9. (April 2002). Bibcode: 2002Natur.416..703Z. doi:10.1038/416703a. PMID 11961546.
6. ^ “Structure of the Cand1-Cul1-Roc1 complex reveals regulatory mechanisms for the assembly of the multisubunit cullin-dependent ubiquitin ligases”. Cell 119 (4): 517–28. (November 2004). doi:10.1016/j.cell.2004.10.019. PMID 15537541.
7. ^ “Nedd8 on cullin: building an expressway to protein destruction”. Oncogene 23 (11): 1985–97. (March 2004). doi:10.1038/sj.onc.1207414. PMID 15021886.

## 外部リンク

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* Cullin family \- Sanger Institute website.
* Cullin Proteins \- MeSH・アメリカ国立医学図書館・生命科学用語シソーラス（英語）

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