シグナル認識粒子

シグナル認識粒子（略称: SRP）は、細胞の内部に広く存在する、タンパク質とRNAから構成される複合体（リボヌクレオタンパク質）です。これは、細胞内で新たに合成される特定のタンパク質が、最終的に働くべき場所へと正確に運ばれるための「配送システム」の一部として機能します。

発見の経緯

SRPの存在と機能は、当初、免疫に関わるタンパク質である免疫グロブリンの生成過程を研究する中で明らかになりました。細胞内で作られ、細胞外や膜に運ばれるタイプのタンパク質は、その「始まり」の部分に特定の目印となる配列（シグナル配列と呼ばれます）を持っています。SRPは、リボソームというタンパク質を作る機械からこのシグナル配列が姿を現した際に、それを認識して結合することが発見されたのです。

輸送のメカニズム（真核生物を中心に）

真核細胞において、SRPの働きは非常に巧妙です。タンパク質がリボソーム上で合成され、疎水性のシグナル配列が現れると、SRPがすぐにこれに結合します。この結合は、リボソームによるタンパク質合成の進行を一時的に遅らせる効果があります。この現象は「伸長停止（elongation arrest）」と呼ばれ、タンパク質ができあがるのと同時に、それが目的の場所（主に小胞体膜）へ移動する準備を整えるための重要なステップです。

SRPは、シグナル配列を認識してリボソームに結合した後、新生タンパク質とリボソームを含む全体の複合体を、小胞体膜上に存在するタンパク質透過チャンネルである「トランスロコン」へと導きます。この誘導は、小胞体膜にある「SRP受容体」とSRP自身との特定の相互作用、いわゆるドッキングによって実現されます。

このドッキングのプロセスには、エネルギー通貨であるGTP（グアノシン三リン酸）の結合と加水分解が深く関わっています。SRPの構成要素であるSRP54というタンパク質と、SRP受容体を構成する2つのサブユニット（SRαとSRβ）が協調的にGTPの結合と分解を行い、この一連の反応を制御しています。SRPがSRP受容体に正確に結合するためには、SRPとSRP受容体の両方がGTPと結合している必要があります。

複合体がトランスロコンに無事ドッキングすると、新生中のペプチド鎖はトランスロコンのチャネルへと挿入され、そこを通って小胞体の内部へと送られます。ペプチド鎖がトランスロコンに入ると、SRPはリボソームから離れ、これにより一時停止していたタンパク質合成が再開されます。SRPとSRP受容体は、GTPの加水分解によって互いに解離し、次のタンパク質輸送のサイクルに備えます。

小胞体内へ輸送されたタンパク質のシグナル配列は、通常、「シグナルペプチダーゼ」という酵素によって切り離されます。このため、成熟したタンパク質にはシグナル配列は含まれません。

構成要素

SRPの基本的な機能は生物の種類を問わず似ていますが、その具体的な構成要素は異なります。ただし、GTP分解酵素（GTPアーゼ）としての活性を持つSRP54タンパク質と、それに結合するSRP RNAからなる「コア」部分は、すべての生物で共通して保存されています。一方で、真核生物のSRPには、原核生物には見られない特有のサブユニットも存在します。

関連する自己抗体

特定の疾患との関連も知られており、特に「抗SRP抗体」は、筋炎の一種である多発性筋炎の患者さんで見られることがあります。この抗体が検出される多発性筋炎は、そうでない場合に比べて、筋力の低下や筋肉の萎縮がより顕著になる傾向があることが報告されています。

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