Fボックスタンパク質

Fボックスタンパク質（英: F-box protein）は、少なくとも1つのF-boxドメインを含むタンパク質の総称である。最初に同定されたF-boxタンパク質はSCF複合体の3つの構成要素のうちの1つであり、このタンパク質は26Sプロテアソームによる分解標的となるタンパク質のユビキチン化を媒介する。 F-boxドメインはタンパク質間相互作用を媒介する約50アミノ酸の構造モチーフである。F-boxにはコンセンサス配列が存在し、いくつかの位置で多様性がみられる。F-boxはサイクリンFで最初に同定された。SKP2のF-boxモチーフは3本のαヘリックスから構成され、SCFタンパク質SKP1（英語版）と直接相互作用する。F-boxはタンパク質中にロイシンリッチリピート（LRR）やWDリピートなど他のタンパク質間相互作用モチーフなどと共に存在する。これらのモチーフはSCFの基質との相互作用を媒介していると考えられている。 F-boxタンパク質は、シグナル伝達や細胞周期の調節などの細胞機能と関係している。植物では、多くのF-boxタンパク質が遺伝子ネットワークを形成しており、miRNAによるRNAiを介した遺伝子サイレンシングによって広く調節されている。F-boxは植物の多くの栄養成長、生殖成長や発生に関与している。例えば、シロイヌナズナのF-boxタンパク質FOA1はアブシシン酸シグナル伝達に関与し、種子の発芽に影響を与える。タバコやトマトでは、病原体が認識された際にACRE189/ACIF1が細胞死と防御を調節する。 ヒト細胞では、鉄濃度が高い条件下において、2つの鉄原子がF-boxタンパク質FBXL5（英語版）を安定化し、SCF複合体がIRP2（英語版）のユビキチン化を媒介する。 F-boxタンパク質のレベルは、さまざまな機構で調節される。調節は、SCF複合体と関係したタンパク質分解過程によって行われる場合もある。例えば、酵母ではF-boxタンパク質Met30はCullin依存的なユビキチン化を受ける。 ^ “Insights into SCF ubiquitin ligases from the structure of the Skp1-Skp2 complex”. Nature 408 (6810): 381–6. (November 2000). Bibcode: 2000Natur.408..381S. doi:10.1038/35042620. PMID 11099048.  ^ a b Bai, C.; Sen, P.; Hofmann, K.; Ma, L.; Goebl, M.; Harper, J. W.; Elledge, S. J. (1996-07-26). “SKP1 connects cell cycle regulators to the ubiquitin proteolysis machinery through a novel motif, the F-box”. Cell 86 (2): 263–274. doi:10.1016/s0092-8674(00)80098-7. ISSN 0092-8674. PMID 8706131. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/8706131.  ^ “The F-box protein family”. Genome Biol. 1 (5): REVIEWS3002. (2000). doi:10.1186/gb-2000-1-5-reviews3002. PMC 138887. PMID 11178263. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC138887/.  ^ “The F-box: a new motif for ubiquitin dependent proteolysis in cell cycle regulation and signal transduction”. Prog. Biophys. Mol. Biol. 72 (3): 299–328. (1999). doi:10.1016/S0079-6107(99)00010-3. PMID 10581972.  ^ “MicroRNAS and their regulatory roles in plants”. Annu Rev Plant Biol 57: 19–53. (2006). doi:10.1146/annurev.arplant.57.032905.105218. PMID 16669754.  ^ Peng, Juan; Yu, Dashi; Wang, Liqun; Xie, Minmin; Yuan, Congying; Wang, Yu; Tang, Dongying; Zhao, Xiaoying et al. (2012-06). “Arabidopsis F-box gene FOA1 involved in ABA signaling”. Science China. Life Sciences 55 (6): 497–506. doi:10.1007/s11427-012-4332-9. ISSN 1869-1889. PMID 22744179. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22744179.  ^ van den Burg, Harrold A.; Tsitsigiannis, Dimitrios I.; Rowland, Owen; Lo, Jane; Rallapalli, Ghanasyam; Maclean, Daniel; Takken, Frank L. W.; Jones, Jonathan D. G. (2008-03). “The F-box protein ACRE189/ACIF1 regulates cell death and defense responses activated during pathogen recognition in tobacco and tomato”. The Plant Cell 20 (3): 697–719. doi:10.1105/tpc.107.056978. ISSN 1040-4651. PMC 2329923. PMID 18375657. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18375657.  ^ Moroishi, Toshiro; Nishiyama, Masaaki; Takeda, Yukiko; Iwai, Kazuhiro; Nakayama, Keiichi I. (2011-09-07). “The FBXL5-IRP2 axis is integral to control of iron metabolism in vivo”. Cell Metabolism 14 (3): 339–351. doi:10.1016/j.cmet.2011.07.011. ISSN 1932-7420. PMID 21907140. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21907140.  ^ Kaiser, Peter; Su, Ning-Yuan; Yen, James L.; Ouni, Ikram; Flick, Karin (2006-08-08). “The yeast ubiquitin ligase SCFMet30: connecting environmental and intracellular conditions to cell division”. Cell Division 1: 16. doi:10.1186/1747-1028-1-16. ISSN 1747-1028. PMC 1579207. PMID 16895602. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16895602.  “F-box proteins: the key to protein degradation.”. J Biomed Sci 13 (2): 181–91. (2006). doi:10.1007/s11373-005-9058-2. PMID 16463014.  F-Box 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） F-box motifs - 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）