ジベレリンとその受容体、およびDELLAタンパク質複合体の結晶構造

抄録

ジベレリン（GA）は植物の生長や発達に関わる重要な植物ホルモンの一種である。GA応答はDELLAタンパク質と呼ばれる転写因子によって制御されており、細胞がGAシグナルを受容するとDELLAは速やかに分解され、GA応答遺伝子群の発現が変動する。DELLAの分解にはE3ユビキチンリガーゼSCF^SLY1が関わっており、DELLAはSCF^SLY1に認識、ユビキチン化され、プロテアソームによって分解される。最近発見されたGA受容体GID1はGA依存的にDELLAのN末端部位と結合し、DELLAとSCF^SLY1の相互作用を促進することが判明している。本研究ではGID1のGA依存的なDELLAタンパク質認識機構を構造レベルで解明するためにGA-GID1-DELLA複合体のX線結晶構造解析を行った。GA₃およびGA₄を用いた2種類のGA-GID1-DELLA複合体はそれぞれ1.8Åの分解能で決定され、両者の構造はほぼ同じであった。GA分子はGID1コアドメインにあるポケットに結合しており、GID1で高く保存されたN末端部位がGA結合ポケットを覆っていた。DELLAは保存されたDELLAおよびVHYNPモチーフがGID1との相互作用に関わっており、主にGID1のN末端部位と結合していた。この結果はGA受容によるGID1N末端部位の構造変化がGID1のDELLA認識に重要であることを示唆している。