高移動度群(High-Mobility Group:HMG)とは、染色体タンパク質のグループの一つである。転写DNA複製DNA組換えDNA修復などのDNA依存の生化学プロセスの調節に関与する[1]。もともと、哺乳類細胞から単離されたタンパク質であり、ポリアクリルアミドゲル電気泳動での移動度に因んで命名された[2]

HMGタンパク質は、さまざまなヒト疾患において重要な役割を果たすと考えられている。HMGタンパク質の一部をコードする遺伝子の破壊再構成は、一般的な良性腫瘍と関連している[3]。HMGタンパク質に対する抗体は、 自己免疫疾患の患者で見いだされる[4]

HMO1などの高移動度群タンパク質は、結合、屈曲、ループによりDNAの立体構造を変化させる[5]。HMGボックスDNA結合タンパク質は、結合時にDNAの柔軟性を高める[6]

スーパーファミリー編集

HMGタンパク質は、それぞれ特徴的な機能ドメイン(ATフックHMGボックスヌクレオソーム結合ドメイン)を持つ3つのスーパーファミリーに分類される。これら3つの機能配列のいずれかを含むタンパク質は、HMGモチーフタンパク質と呼ばれる。

高移動度群ATフックタンパク質(HMGA)編集

ATフックドメインを持つグループ。

高移動度群ボックスタンパク質(HMGB)編集

高移動度群ボックス
 
DNA(茶色)と結合した、リンパ系エンハンサー結合因子1(LEF1)の高移動度群ボックス(虹色、N末端:青、C末端:赤)。
識別子
略号 PF00505
Pfam PF00505
InterPro IPR009071
SCOP 1hsm
SUPERFAMILY 1hsm
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高移動度群ボックス(HMGボックス、High Mobility Group box:HMG box)を持つグループ。HMGボックスとは、DNAとの結合に関与するタンパク質ドメインDNA結合ドメイン)の一種である。様々な真核生物に見られる[7]

HMGファミリーのタンパク質であるHMGB1の一種は、ケモカインとして細胞外活性を示し、感染した肝臓へ好中球および単核炎症細胞を誘引することが判っている[8]

HMGボックスの構造的特徴として、それぞれループで繋がれた3つのアルファヘリックスが含まれている[9]

HMGボックスは、高い親和性で、非B型DNAの捩じれたまたは巻き戻された立体構造にのみ結合する[7]。HMGボックスドメインは高移動度群タンパク質に見られる[9]。HMGボックスを1個または2個持つ高移動度群タンパク質は、結合時に屈曲を誘導することによりDNAの立体構造を変更させる[10][11]

高移動度群ヌクレオソーム結合タンパク質(HMGN)編集

ヌクレオソーム結合ドメインを持つグループ。

脚注編集

  1. ^ “High-mobility-group chromosomal proteins, HMGA1 as potential tumour markers”. Current Science 82 (7): 838–844. (2002). http://www.ias.ac.in/currsci/apr102002/838.pdf. 
  2. ^ Johns EB (1982). The HMG chromosomal proteins. Boston: Academic Press. ISBN 978-0-12-386050-7. 
  3. ^ Robert Hock; Takashi Furusawa; Tetsuya Ueda; Michael Bustin (2007 Feb). “HMG chromosomal proteins in development and disease”. Trends in Cell Biology 17 (2): 72-79. PMC: PMC2442274. PMID 17169561. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMCPMC2442274/. 
  4. ^ Michael Bustin (2003年3月20日). “High Mobility Group (HMG) Proteins”. 2019年9月15日閲覧。
  5. ^ Murugesapillai, Divakaran; McCauley, Micah J.; Huo, Ran; Nelson Holte, Molly H.; Stepanyants, Armen; Maher, L. James; Israeloff, Nathan E.; Williams, Mark C. (2014). “DNA bridging and looping by HMO1 provides a mechanism for stabilizing nucleosome-free chromatin”. Nucleic Acids Research 42 (14): 8996–9004. doi:10.1093/nar/gku635. PMC: 4132745. PMID 25063301. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4132745/. 
  6. ^ Murugesapillai, Divakaran; McCauley, Micah J.; Maher, L. James; Williams, Mark C. (2017). “Single-molecule studies of high-mobility group B architectural DNA bending proteins”. Biophysical Reviews 9: 17–40. doi:10.1007/s12551-016-0236-4. PMC: 5331113. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5331113/. 
  7. ^ a b “The HMG-box: a versatile protein domain occurring in a wide variety of DNA-binding proteins”. Cell. Mol. Life Sci. 64 (19–20): 2590–606. (October 2007). doi:10.1007/s00018-007-7162-3. PMID 17599239. 
  8. ^ “Treatment with HMGB1 inhibitors diminishes CTL-induced liver disease in HBV transgenic mice”. J. Leukoc. Biol. 81 (1): 100–7. (January 2007). doi:10.1189/jlb.0306173. PMID 16935945. 
  9. ^ a b Thomas JO (August 2001). “HMG1 and 2: architectural DNA-binding proteins”. Biochem. Soc. Trans. 29 (Pt 4): 395–401. doi:10.1042/BST0290395. PMID 11497996. 
  10. ^ D. Murugesapillai et al, DNA bridging and looping by HMO1 provides a mechanism for stabilizing nucleosome-free chromatin, Nucleic Acids Res (2014) 42 (14): 8996-9004
  11. ^ D. Murugesapillai et al, Single-molecule studies of high-mobility group B architectural DNA bending proteins, Biophys Rev (2016) doi:10.1007/s12551-016-0236-4

外部リンク編集