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PARP1とPARP2の主な違いは、動植物のPARP1はジンクフィンガーDNA結合モチーフを持つのに対し、植物のPARP2はN末端のSAP DNA結合モチーフを持つことである。
ポリADPリボースポリメラーゼ(PARP)は、ヌクレアーゼ蛋白質の一種で、PARPファミリーには17種類の酵素があります。 PARP1とPARP2は、正常なDNA修復活動に不可欠な酵素で、PARP1とPARP2は、DNA修復のために必要な酵素です。
1. 概要と主な相違点 2. PARPとは 3. PARPとは 14. PARPとは 25. PARP1とPARP2の類似点 6. 横並び比較-表形式でのPARP1とPARP 27. まとめ
PARP(ポリADPリボースポリメラーゼ、Poly-ADP-ribose polymerase、ポリADPリボースポリメラーゼ、ポリADP-ribose polymerase)は、多くの細胞内プロセスに関与するタンパク質ファミリーであり、その役割は以下の通りです。DNA修復、ゲノム安定化、プログラムされた細胞死など。ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NAD)からADPリボースユニットを標的基質に付加するADPリボシル化というプロセスを触媒し、DNA鎖の切断を修復するのだ。
PARPaseはDNA結合タンパク質である。これらはDNA分子に刻まれることで活性化される。DNAの切断部に結合すると、NAD+を加水分解してニコチンアミドにし、ADPリボースの重合を促進する。このように、PARPリボザイムはDNA修復に関与しているのです。また、ポリADPリボシル化は翻訳後修飾であり、複製、転写調節、テロメア維持、タンパク質分解に重要な役割を果たす。 PARPaseは、ゲノムの安定性維持、クロマチン構造の調節、細胞増殖、アポトーシスにも関与している。
PARP1は、PARPタンパク質ファミリーの一員である。このファミリーの中で最初の、そして最も特徴的なタンパク質である。DNAの損傷を検出する第一応答者として働き、その後、修復機構の選択を容易にする。さらに、PARP1は、一本鎖DNA損傷の修復を制御している。
図01:PARP1
PARP1は、一本鎖DNA切断の修復に加え、複製分枝の進行と再開を制御し、さらに、非相同末端結合のalternativeを促進している。
PARP2もまた、PARPファミリーのタンパク質の一種である。PARP2遺伝子は、ヒトのPARP2タンパク質をコードしています。PARP2は触媒構造ドメインを持ちますが、N末端のDNA結合ドメインを欠いています。PARP阻害剤抗癌剤は、PARP1と同様にPARP2を阻害することが可能です。
図02:PARP2
植物、特にシロイヌナズナでは、PARP2はDNA損傷や細菌による病原性において、PARP1よりも重要な保護的役割を担っています。
PARP1は触媒構造ドメインとN末端のDNA結合ドメインを持つPARPタンパク質ファミリーのメンバーであるのに対し、PARP2はN末端のDNA結合ドメインを持たないPARPファミリーのメンバーである。PARP1とPARP2の主な違いは、植物と動物のPARP1はジンクフィンガーDNA結合モチーフを持っているが、植物のPARP2はN末端にSAP DNA結合モチーフを持つ。
以下のインフォグラフィックは、PARP1とPARP2の違いをまとめたものです。
PARPはDNAの損傷を感知して修復するヌクレアーゼで、近縁のものにPARP1とPARP2がある。両酵素とも触媒構造ドメインを持つ。しかし、PARP2にはPARP1に存在するN末端のDNA結合ドメインがない。この点がPARP1とPARP2の大きな違いです。どちらの酵素もNAD+を基質とする。
1 "Poly ADP リボースポリメラーゼ - A review | ScienceDirect Topics". sciencedirect.Com 2020, 2 Julio C. Morales, David A. Bushman."ポリ(アデノシン二リン酸リボース)ポリメラーゼ(PARP)の作用機序とがん等の治療へのターゲティングに関する理論的根拠を解説"パブリック・メディカル・センター(PMC)、2020年。