ことの始まり
ホモ・プロテインcDNAバンクの中から、タンパク質間相互作用モチーフとして知られているWWドメイン(表1)を有する新規タンパク質cDNAクローンHP10345を選んで解析し、論文化しました(K99-3)。このタンパク質は核に存在し、SDS-PAGEで38kDaのバンドを生成したのでNpw38(Nuclear protein containing a WW domain with a molecular mass of 38 kDa)と命名しました。Npw38はほぼ同時に東京大の岡澤均博士のグループが報告したポリグルタミン結合タンパク質1(PQBP1)と同一でした。その後、名称としてはPQBP1が採用されています。

ヒト遺伝子コレクションに含まれるPQBP1cDNA
論文に記載したcDNAクローンはヒト胃癌細胞由来ですが、ヒト遺伝子コレクションには網膜色素上皮細胞株ARPE-19由来のクローンARh10H01が一個含まれています(HP10345)。ベクターキャッピング法で得られたこのクローンの5’端は、ゲノムの配列にないGから始まっていませんが、転写開始点は胃癌細胞由来のものと同じなので完全長cDNAクローンであると思われます。
PQBP1の構造
図1にPQBP1のドメイン構造を、図2にPQBP1のプロテオグラムを示します。PQBP1は21番目から41番目までのAspとGluを含む酸性領域、48番目から78番目までの2個のTrp、Gly、Tyr、Proが保存されたWWドメイン、101番目から170番目までの(Asp/Glu)(Lys/Arg)の繰り返しからなる極性アミノ酸リッチドメイン(PRD)、176番目から187番目までの核局在化シグナル(NLS)、それ以降のC末端ドメイン(CTD)という5つのドメインから構成されています。プロテオグラムを見ると、それぞれの特徴が一目でわかります。CTDでは8個のProと5個のGlyの存在が特徴的です。
図1 PQBP1のドメイン構造

図2 PQBP1のプロテオグラム

The Human Protein AtlusでAlphafoldによるPQBP1の構造予測を見てみると、WWドメインは3本のアンチパラレルβシート構造を有していますが、それ以外は特定の構造を取らずフレキシブルな構造であることがわかります。
PQBP1の機能
PQBP1の各ドメインと相互作用するタンパク質がいくつか報告されており、Wienchらの総説(Weinch et al., 2024)に以下のようにまとめて記載されています。
- N端の酸性領域に、細胞内に入り込んだHIV-1のカプシドが結合する。カプシドの中の結合部位はレンチウイルスで保存されている。
- WWドメインは、pre-mRNAスプライシングファクターWBP11、RNAポリメラーゼIIのCTD、真核生物伸長因子2(eEF2)、DNAセンサーであるcyclic GMP-AMP synthase (cGAS)、細胞内輸送に関与するダイナミン2、タウタンパク質、そして鳥レオウイルスのp17に結合する。
- PRDには転写因子Brn-2が結合する。
- NLSにはカリオフェリンβ2が結合し核内輸送を仲介する。
- CTDにはスプライセオソームタンパク質U5-15KDが結合する。
なお、WWドメインに結合するタンパク質として最初に同定されたのは、我々が報告したNpwBP(後に名称はWBP11に統一)です(99-7)。また、我々はPRDにRNA、ポリ(rG)が結合することを示しました。
PQBP1は転写機構に関係するRNAポリメラーゼII、eEF2、Brn-2や、スプライセオソームであるWBP11、U5-15KD、ポリ(rG)などに結合することから、転写・スプライシングにおいて重要な役割を果たしていることが示唆されます。また、HIV-1のカプシドや鳥レオウイルスのp17に結合することから、ウイルス感染に対する自然免疫においても何らかの役割を有していることが示唆されます。PQBP1はポリグルタミン病などの神経変性疾患に関与していると考えられていますが、タウタンパク質と結合することからアルツハイマー病にも関与している可能性が指摘されています。