ADRM1 - ADRM1
Proteasomální ubikvitinový receptor ADRM1 je protein že u lidí je kódován ADRM1 gen.[5][6] Nedávné důkazy o proteazom komplexní struktura potvrdila, že protein kódovaný genem ADRM1, také známý v kvasinkách jako 26S proteazomová regulační podjednotka Rpn13 (systematické názvosloví pro proteazomové podjednotky), je podjednotkou 19S proteazomového komplexu.[7][8]
Gen
Gen ADRM1 kóduje jednu z podjednotek jiné než ATPázy základny regulátoru 19S, podjednotku Rpn13. Lidský gen PSMD4 má 10 exonů a lokalizuje se v chromozomovém pásmu 20q13.33. Lidský protein Proteasomální ubikvitinový receptor ADRM1 má velikost 42 kDa a skládá se ze 407 aminokyselin. Vypočtená teoretická pí tohoto proteinu je 4,95.[9]
Struktura
Protein kódovaný tímto genem je integrální protein plazmatické membrány který podporuje buněčná adheze. Předpokládá se, že kódovaný protein podléhá O-vazbě glykosylace. Ukázalo se, že exprese tohoto genu je vyvolána gama interferon v některých rakovinné buňky. Pro tento gen byly nalezeny dvě varianty transkriptu kódující stejný protein.[6]
Složitá montáž
26S proteazom Komplex se obvykle skládá z 20S jádrové částice (CP nebo 20S proteazomu) a jedné nebo dvou 19S regulačních částic (RP nebo 19S proteazomu) na jedné nebo obou stranách 20S ve tvaru válce. CP a RP mají odlišné strukturní vlastnosti a biologické funkce. Stručně řečeno, subkomplex 20S představuje tři typy proteolytických aktivit, včetně aktivit podobných kaspázám, trypsinům a chymotrypsinům. Tato proteolytická aktivní místa umístěná na vnitřní straně komory tvořená 4 naskládanými prstenci 20S podjednotek, zabraňující náhodnému setkání protein-enzym a nekontrolované degradaci proteinu. Regulační částice 19S mohou rozpoznat ubikvitinem značený protein jako degradační substrát, rozvinout protein na lineární, otevřít bránu 20S jádrových částic a vést substrát do proteolytické komory. Pro splnění takové funkční složitosti obsahuje regulační částice 19S alespoň 18 konstitutivních podjednotek. Tyto podjednotky lze rozdělit do dvou tříd na základě závislosti podjednotek na ATP, podjednotek závislých na ATP a podjednotek nezávislých na ATP. Podle proteinové interakce a topologických charakteristik tohoto multisubunitního komplexu je regulační částice 19S složena ze základny a vícesměrného komplexu. Základ tvoří kruh šesti AAA ATPáz (podjednotka Rpt1-6, systematické názvosloví) a čtyř podjednotek jiných než ATPáz (Rpn1, Rpn2, a Rpn10.[10] Proteazomální ubikvitinový receptor ADRM1 (Rpn13) je tedy důležitou složkou při tvorbě základního subkomplexu regulační částice 19S. Tradiční pohled na Rpn13 spočívá v tom, že je spíše asociačním partnerem proteazomového komplexu než konstitutivní podjednotkou. Objevující se důkazy však naznačují, že Rpn13 je nová podjednotka 19S.[11][12] Nedávná studie poskytla nové důkazy o složité struktuře 19S prostřednictvím integračního přístupu kombinujícího data z kryoelektronové mikroskopie, rentgenové krystalografie, zbytkového specifického chemického síťování a několika technik proteomiky. V nově vytvořeném dílčím komplexním modelu základny 19S je Rpn2 tuhý protein umístěný na straně kruhu ATPázy, který podporuje spojení mezi víkem a základnou. Rpn1 je konformačně variabilní, umístěný na periferii ATPázového kruhu. Ubikvitinové receptory Rpn10 a Rpn13 jsou umístěny dále v distální části komplexu 19S, což naznačuje, že byly do komplexu přijaty pozdě v průběhu procesu montáže.[7]
Funkce
Jako degradační mechanismus, který je zodpovědný za ~ 70% intracelulární proteolýzy,[13] komplex proteazomu (26S proteazom) hraje klíčovou roli při udržování homeostázy buněčného proteomu. V důsledku toho je třeba nesprávně poskládané proteiny a poškozené proteiny neustále odstraňovat, aby se recyklovaly aminokyseliny pro novou syntézu; současně některé klíčové regulační proteiny plní své biologické funkce prostřednictvím selektivní degradace; dále se proteiny štěpí na peptidy pro prezentaci antigenu MHC I. třídy. Aby bylo možné splnit takové komplikované požadavky v biologickém procesu prostřednictvím prostorové a časové proteolýzy, musí být proteinové substráty dobře kontrolovány, rozpoznány, přijaty a nakonec hydrolyzovány. Regulační částice 19S tedy obsahuje řadu důležitých schopností řešit tyto funkční výzvy. Aby rozpoznal protein jako určený substrát, 19S komplex má podjednotky, které jsou schopné rozpoznat proteiny se speciální degradativní značkou, ubikvitinylací. Má také podjednotky, které se mohou vázat s nukleotidy (např. ATP), aby se usnadnila asociace mezi částicemi 19S a 20S a také způsobily potvrzovací změny C-terminálních podjednotek alfa, které tvoří vstup substrátu komplexu 20S. Rpn13 je jedna podstatná podjednotka regulačních částic 19S a přispívá k sestavení „základního“ podkomplexu. V základním subkomplexu nabízí Rpn13 jako ubikvitinový receptor dokovací pozici pro ubikvitinovaný substrát. Důkazy ukázaly, že ubikvitinace podjednotky Rpn13 může významně snížit schopnost proteazomu vázat se a degradovat proteiny konjugované s ubikvitinem.[14] Výzkum využívající biochemické a nezaujaté metodiky AQUA-MS nabídl důkazy, které ukazují, že ačkoli drtivá většina (ne-li všechny) dvojitě zakončených proteasomů 26S, oba komplexy 19S, obsahují receptor ubikvitinu Rpn10 pouze jedna z těchto 19S částic obsahuje další ubikvitinový receptor Rpn13, čímž definuje asymetrii v 26S proteazomu.[15] Taková strukturní asymetrie může být molekulárním základem pro proces jednosměrného podávání substrátu komplexu proteazomu.
Reference
- ^ A b C GRCh38: Vydání souboru 89: ENSG00000130706 - Ensembl, Květen 2017
- ^ A b C GRCm38: Vydání souboru 89: ENSMUSG00000039041 - Ensembl, Květen 2017
- ^ „Human PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
- ^ „Myš PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
- ^ Shimada S, Ogawa M, Takahashi M, Schlom J, Greiner JW (červenec 1994). „Molekulární klonování a charakterizace komplementární DNA antigenu M (r) 110 000 exprimovaného buňkami lidského karcinomu žaludku a up-regulovaného gama-interferonem“. Výzkum rakoviny. 54 (14): 3831–6. PMID 8033103.
- ^ A b "Entrez Gene: ADRM1 adheze regulující molekula 1".
- ^ A b Lasker K, Förster F, Bohn S, Walzthoeni T, Villa E, Unverdorben P, Beck F, Aebersold R, Sali A, Baumeister W (leden 2012). „Molekulární architektura holokomplexu proteasomu 26S určená integračním přístupem“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 109 (5): 1380–7. doi:10.1073 / pnas.1120559109. PMC 3277140. PMID 22307589.
- ^ Rosenzweig R, Bronner V, Zhang D, Fushman D, Glickman MH (duben 2012). „Rpn1 a Rpn2 koordinují faktory zpracování ubikvitinu v proteazomu“. The Journal of Biological Chemistry. 287 (18): 14659–71. doi:10.1074 / jbc.M111.316323. PMC 3340268. PMID 22318722.
- ^ „Uniprot: Q16186 - ADRM1_HUMAN“.
- ^ Gu ZC, Enenkel C (prosinec 2014). "Proteasome shromáždění". Buněčné a molekulární biologické vědy. 71 (24): 4729–4745. doi:10.1007 / s00018-014-1699-8. PMID 25107634. S2CID 15661805.
- ^ Qiu XB, Ouyang SY, Li CJ, Miao S, Wang L, Goldberg AL (prosinec 2006). „hRpn13 / ADRM1 / GP110 je nová podjednotka proteazomu, která váže deubikvitinační enzym, UCH37“. Časopis EMBO. 25 (24): 5742–53. doi:10.1038 / sj.emboj.7601450. PMC 1698896. PMID 17139257.
- ^ Husnjak K, Elsasser S, Zhang N, Chen X, Randles L, Shi Y, Hofmann K, Walters KJ, Finley D, Dikic I (květen 2008). „Proteazomová podjednotka Rpn13 je nový receptor ubikvitinu“. Příroda. 453 (7194): 481–8. Bibcode:2008 Natur.453..481H. doi:10.1038 / nature06926. PMC 2839886. PMID 18497817.
- ^ Rock KL, Gramm C, Rothstein L, Clark K, Stein R, Dick L, Hwang D, Goldberg AL (září 1994). „Inhibitory proteazomu blokují degradaci většiny buněčných proteinů a tvorbu peptidů přítomných na molekulách MHC třídy I“. Buňka. 78 (5): 761–71. doi:10.1016 / s0092-8674 (94) 90462-6. PMID 8087844. S2CID 22262916.
- ^ Besche HC, Sha Z, Kukushkin NV, Peth A, Hock EM, Kim W, Gygi S, Gutierrez JA, Liao H, Dick L, Goldberg AL (květen 2014). „Autoubikvitinace 26S proteazomu na Rpn13 reguluje rozklad konjugátů ubikvitinu“. Časopis EMBO. 33 (10): 1159–76. doi:10.1002 / embj.201386906. PMC 4193922. PMID 24811749.
- ^ Berko D, Herkon O, Braunstein I, Isakov E, David Y, Ziv T, Navon A, Stanhill A (únor 2014). „Inherentní asymetrie v 26S proteazomu je definována ubikvitinovým receptorem RPN13“. The Journal of Biological Chemistry. 289 (9): 5609–18. doi:10,1074 / jbc.M113.509380. PMC 3937637. PMID 24429290.
externí odkazy
- Člověk ADRM1 umístění genomu a ADRM1 stránka s podrobnostmi o genu v UCSC Genome Browser.
Další čtení
- Simins AB, Weighardt H, Weidner KM, Weidle UH, Holzmann B (2000). "Funkční klonování ARM-1, molekuly regulující adhezi upregulované v metastatických nádorových buňkách". Klinická a experimentální metastáza. 17 (8): 641–8. doi:10.1023 / A: 1006790912877. PMID 10919708. S2CID 12042321.
- Kim JH, Lane WS, Reinberg D (únor 2002). „Human Elongator usnadňuje transkripci RNA polymerázy II prostřednictvím chromatinu“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 99 (3): 1241–6. Bibcode:2002PNAS ... 99.1241K. doi:10.1073 / pnas.251672198. PMC 122174. PMID 11818576.
- Lamerant N, Kieda C (duben 2005). "Adhezní vlastnosti proteinu molekuly 1 regulujícího adhezi na endotelové buňky". FEBS Journal. 272 (8): 1833–44. doi:10.1111 / j.1742-4658.2005.04613.x. PMID 15819879. S2CID 23359211.
- Gandhi TK, Zhong J, Mathivanan S, Karthick L, Chandrika KN, Mohan SS, Sharma S, Pinkert S, Nagaraju S, Periaswamy B, Mishra G, Nandakumar K, Shen B, Deshpande N, Nayak R, Sarker M, Boeke JD , Parmigiani G, Schultz J, Bader JS, Pandey A (březen 2006). "Analýza interakce lidského proteinu a srovnání s datovými soubory interakcí kvasinek, červů a much". Genetika přírody. 38 (3): 285–93. doi:10.1038 / ng1747. PMID 16501559. S2CID 1446423.
- Lim J, Hao T, Shaw C, Patel AJ, Szabó G, Rual JF, Fisk CJ, Li N, Smolyar A, Hill DE, Barabási AL, Vidal M, Zoghbi HY (květen 2006). „Síť interakce protein-protein pro lidské zděděné ataxie a poruchy degenerace Purkyňových buněk“. Buňka. 125 (4): 801–14. doi:10.1016 / j.cell.2006.03.032. PMID 16713569. S2CID 13709685.
- Jørgensen JP, Lauridsen AM, Kristensen P, Dissing K, Johnsen AH, Hendil KB, Hartmann-Petersen R (červenec 2006). „Adrm1, předpokládaný protein regulující adhezi buněk, je nový faktor asociovaný s proteazomy.“ Journal of Molecular Biology. 360 (5): 1043–52. doi:10.1016 / j.jmb.2006.06.011. PMID 16815440.
- Yao T, Song L, Xu W, DeMartino GN, Florens L, Swanson SK, Washburn MP, Conaway RC, Conaway JW, Cohen RE (září 2006). "Nábor proteazomu a aktivace deubikvitinačního enzymu Uch37 pomocí Adrm1". Přírodní buněčná biologie. 8 (9): 994–1002. doi:10.1038 / ncb1460. PMID 16906146. S2CID 25308728.
- Hamazaki J, Iemura S, Natsume T, Yashiroda H, Tanaka K, Murata S (říjen 2006). „Nový protein interagující s proteazomem rekrutuje deubikvitinační enzym UCH37 až 26S proteazomy“. Časopis EMBO. 25 (19): 4524–36. doi:10.1038 / sj.emboj.7601338. PMC 1589993. PMID 16990800.
- Olsen JV, Blagoev B, Gnad F, Macek B, Kumar C, Mortensen P, Mann M (listopad 2006). „Globální, in vivo a místně specifická dynamika fosforylace v signálních sítích“. Buňka. 127 (3): 635–48. doi:10.1016 / j.cell.2006.09.026. PMID 17081983. S2CID 7827573.
- Qiu XB, Ouyang SY, Li CJ, Miao S, Wang L, Goldberg AL (prosinec 2006). „hRpn13 / ADRM1 / GP110 je nová podjednotka proteazomu, která váže deubikvitinační enzym, UCH37“. Časopis EMBO. 25 (24): 5742–53. doi:10.1038 / sj.emboj.7601450. PMC 1698896. PMID 17139257.