ADAR

C Enzyme-Substrate Recognition

ADARが特定の基質とどのように作用し、RNA結合ドメインと触媒ドメインが編集反応中にどのように連携しているかはほとんど分かっていない。 C-to-U型RNA編集機構が基質認識に重要な決定因子として編集部位に近い一次配列モチーフを用いるのとは対照的に（Niswender, 1998）、ADAR酵素には固有の配列特異性がないことが明らかである。 実際、完全に二本鎖のRNA分子を与えると、ADAR1もADAR2も、配列中の全アデノシンの50-60%までをほぼ無秩序に脱アミノ化する（西倉, 2010）。 しかし、RNA基質構造内にループ、ミスマッチ、バルジが存在すると、部位選択性が高まり、いくつかの生理的ADARターゲットに見られるように、基質の複雑なRNAフォールドが、RNA上の結合と生産的触媒反応のためのアクセスをしばしば単一のアデノシンに制限するようだ (Nishikura, 2010)。 したがって、A-to-I編集の標的特異性のほとんどは、基質の3次元フォールド内に存在する可能性がある。 しかし、ADARタンパク質のRNA結合ドメインと最小限のRNA基質との複合体に関する最近のNMRベースの構造研究により、個々のdsRNA結合ドメインも配列特異的な接触に関与し、特定のRNA標的に対する選択性に寄与している可能性があることが示されている（Stefl et al, 2006, 2011）。

基質認識および相互作用に意味を持つと考えられるADARの別の特性は、生産的で高活性の脱アミノ化のために、ADARタンパク質が基質上で二量体を形成しているという認識である（Jaikaran et al, 2002; Cho et al, 2003; Gallo et al, 2003; Poulsen et al, 2006）。 潜在的には、ADARタンパク質間のホモおよびヘテロダイマーが形成される可能性があり（Chilibeckら、2006）、したがって、基質特異的認識およびRNA編集活性に影響を与える別の調節層を示す。 現在までのところ、ADAR3の編集標的は知られておらず、このタンパク質は標準的なデアミナーゼアッセイにおいていかなる酵素活性も示さないので（Melcherら、1996a；Chenら、2000）、その役割は、他のADARとのヘテロ二量化を通じて制御的性質を持つことが示唆されている＜8932＞＜4198＞一般的な編集活性のためのADAR二量体の形成と関連して、同じ基板内で起こる特定のRNA編集事象は正または負のカップリングを呈することが観測されている。 例えば、互いに直接隣接するアデノシンや、RNA二重構造の同じ側に位置するアデノシン（A-フォームRNA内の距離は約11nt）は、おそらく空間的に酵素の触媒部位に近いために、ADARによる編集でしばしばカップリングを示す（Koeris et al. これは、RNAの三次構造の複雑さとその動的な挙動が主な原因である。 二次RNA結合ドメインが特定の一次配列モチーフを識別できる可能性を考慮しても、周囲の一次配列や二次構造、三次構造のわずかな変化が、配列特異的な結合を変化させたり、無効にしたりする可能性もある。 その結果、編集の可能性や活性に影響を与えることが知られているいくつかの分子的特徴（塩基対形成の可能性、配列環境、配列保存など）を組み合わせた検索アルゴリズムを考案し、編集候補部位を予測する試みは、mRNA中の候補部位の長いリストをもたらしたが、新規で部位選択性の高い高レベルの修飾部位で、真にin vivo標的であることが検証されたものは少ない（Clutterbuck et al.2005; Levanon et al.2005; Gommans et al.2008; Sie and Maas、2009）。 プレmRNAの分子的特徴に基づく何千もの編集候補部位の検出と、高レベルの再コード化部位の少なさとの間の二律背反は、予測アルゴリズムが高い偽陽性率に苦しみ、これらの候補位置のほとんどがADARによって編集されていないこと、あるいはRNA編集の実験的検出が問題で、多くの真の編集部位について間違った組織がテストされるか（細胞型特異的編集）、間違った時期にテストされる（制御された編集）かのいずれかであることを示している。 あるいは、ほとんどの部位のin vivo編集レベルは非常に小さく、現在の検出方法は編集を証明または反証するのに十分な感度を有していない

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