CLPB - CLPB

CLPB
Identifikátory
AliasyCLPB, HSP78, SKD3, ANKCLB, MEGCANN, MGCA7, ClpB homolog, mitochondriální AAA ATPáza chaperonin, kaseinolytická mitochondriální matrix peptidáza chaperon podjednotka B
Externí IDOMIM: 616254 MGI: 1100517 HomoloGene: 32067 Genové karty: CLPB
Umístění genu (člověk)
Chromozom 11 (lidský)
Chr.Chromozom 11 (lidský)[1]
Chromozom 11 (lidský)
Genomické umístění pro CLPB
Genomické umístění pro CLPB
Kapela11q13.4Start72,285,495 bp[1]
Konec72,434,680 bp[1]
Exprese RNA vzor
PBB GE CLPB 221845 s na fs.png
Další údaje o referenčních výrazech
Ortology
DruhČlověkMyš
Entrez

81570

20480

Ensembl

ENSG00000162129

ENSMUSG00000001829

UniProt

Q9H078

Q60649

RefSeq (mRNA)

NM_001258392
NM_001258393
NM_001258394
NM_030813

NM_009191
NM_001363991

RefSeq (protein)

NP_001245321
NP_001245322
NP_001245323
NP_110440

NP_033217
NP_001350920

Místo (UCSC)Chr 11: 72,29 - 72,43 MbChr 7: 101,66 - 101,8 Mb
PubMed Vyhledávání[3][4]
Wikidata
Zobrazit / upravit člověkaZobrazit / upravit myš

Homolog proteinu kaseinolytické peptidázy B (CLPB), také známý jako SKD3, je mitochondriální chaperon AAA ATPázy že u lidí je kódován gen CLPB,[5][6][7] který kóduje adenosintrifosfát- (ATP) závislý garde. Skd3 je lokalizován v mitochondrie a široce exprimován v lidských tkáních. Vysoký projev v dospělém mozku a nízký výraz v mozku granulocyty je nalezeno.[8][9] Je to silná proteinová disagregáza, která chaperonuje mitochondriální mezimembránový prostor.[10] Mutace v CLPB gen může způsobit autosomálně recesivní metabolická porucha s mentálním postižením / vývojovým zpožděním, vrozená neutropenie progresivní atrofie mozku, porucha pohybu, šedý zákal, a 3-methylglutakonová acidurie.[8][11]

CLPB byl také identifikován jako bakteriální protein vylučovaný Enterobakterie jako Escherichia coli a Hafnia alvei.[12][13]

Struktura

Gen

The CLPB gen má 19 exony a nachází se v pásmu chromozomů 11q13.4.[7]

Protein

Skd3 má pět izoforem kvůli alternativnímu sestřihu. Isoforma 1 se považuje za „kanonickou“ sekvenci. Protein má velikost 78,7 kDa a skládá se ze 707 aminokyselin. Obsahuje N-koncovou mitochondriální směrovací sekvenci (1-92 aminokyselin).[10] Po zpracování má zralý mitochondriální protein teoretický pí 7,53.[14] Skd3 dále zpracovává mitochondriální kosodélníková proteáza PARL na aminokyselině 127.[10][15] Skd3 má specifickou C-koncovou D2 doménu a proteiny s touto doménou tvoří podskupinu proteinů kaseinolytické peptidázy (Clp), nazývané také HSP100.[16] The doména složení lidského Skd3 se liší od složení mikrobiálních nebo rostlinných ortologů.[10][17] Zejména přítomnost ankyrin opakování nahradilo první ze dvou ATPáza domény nalezené v doméně bakterie a houby.[18][19]

Funkce

Skd3 patří do HCLR clade velkého AAA + nadčeleď.[10][20] Sjednocující charakteristikou této rodiny je hydrolýza ATP prostřednictvím AAA + doména k výrobě energie potřebné k katalyzování vývoje proteinu, demontáž a dezagregace.[21][22] Skd3 nespolupracuje HSP70, na rozdíl od jeho bakteriálního ortologu.[10] The in vitro Aktivita ATPázy u Skd3 byla potvrzena.[8][10][23] Skd3 je silná disagregáza in vitro a je aktivován PARL zvýšit desagregační aktivitu více než 10krát.[10] Vskutku, PARL aktivovaný Skd3 je schopen rozložit fibrily alfa-synukleinu in vitro.[10] I když bakteriální ortolog, ClpB, přispívá k termotoleranci buněk, stále není jasné, zda Skd3 hraje podobnou roli v mitochondriích.[21][24] Interakce s bílkovinami HAX1 naznačuje, že může být zapojen lidský Skd3 apoptóza.[8] Skd3 se skutečně solubilizuje HAX1 v buňkách a vymazání CLPB Bylo prokázáno, že gen v lidských buňkách senzibilizuje buňky na apoptotické signály.[10][25] U lidí přítomnost ankyrinových opakování nahradila první ze dvou domén ATPázy nalezených v bakteriích a houbách, které se mohly vyvinout, aby zajistily propracovanější Podklad rozpoznávání nebo podporu domnělé funkce chaperone.[18][19] Ankyrin se opakuje samostatně nebo AAA + doména bylo zjištěno, že nejsou dostatečné na podporu dezagregační činnosti.[10] S pouze jednou doménou ATPázy je Skd3 postulován kompetentní v používání energie hydrolýzy ATP pro rozložení závitů polypeptid přes centrální kanál hexamerního kruhu.[26][27][28] />

Klinický význam

Novorozenecká encefalopatie je druh závažného neurologického poškození u novorozence bez konkrétních klinických příznaků v rané fázi života a jeho diagnóza zůstává výzvou. Tato neonatální encefalopatie zahrnuje heterogenní skupinu syndromů 3-methylglutakonové acidurie a jednou z příčin je údajně ztráta funkce Skd3. Srazil clpB gen v zebrafish indukované snížení růstu a zvýšení motorické aktivity, které je podobné známkám pozorovaným u pacientů.[21] Jeho ztráta může vést k širokému fenotypovému spektru zahrnujícímu mentální postižení / vývojové zpoždění, vrozenou neutropenii, progresivní atrofii mozku, poruchu pohybu a bilaterální kataraktu s 3-methylglutakonovou acidurií.[8][11][29] Další vyšetřování Skd3 může vrhnout nové světlo na diagnostiku tohoto onemocnění.

Interakce

Je známo, že tento protein interaguje s:

Reference

  1. ^ A b C GRCh38: Vydání souboru 89: ENSG00000162129 - Ensembl, Květen 2017
  2. ^ A b C GRCm38: Vydání souboru 89: ENSMUSG00000001829 - Ensembl, Květen 2017
  3. ^ „Human PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
  4. ^ „Myš PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
  5. ^ Wiemann S, Weil B, Wellenreuther R, Gassenhuber J, Glassl S, Ansorge W, Böcher M, Blöcker H, Bauersachs S, Blum H, Lauber J, Düsterhöft A, Beyer A, Köhrer K, Strack N, Mewes HW, Ottenwälder B , Obermaier B, Tampe J, Heubner D, Wambutt R, Korn B, Klein M, Poustka A (březen 2001). „Směrem ke katalogu lidských genů a proteinů: sekvenování a analýza 500 nových kompletních proteinů kódujících lidské cDNA“. Výzkum genomu. 11 (3): 422–35. doi:10,1101 / gr. GR1547R. PMC  311072. PMID  11230166.
  6. ^ Périer F, Radeke CM, Raab-Graham KF, Vandenberg CA (leden 1995). „Exprese domnělé ATPázy potlačuje růstovou vadu kvasinkového transportního mutanta draslíku: identifikace savčího člena rodiny Clp / HSP104“. Gen. 152 (2): 157–63. doi:10.1016 / 0378-1119 (94) 00697-Q. PMID  7835694.
  7. ^ A b "Entrez Gene: CLPB ClpB kaseinolytická peptidáza B homolog (E. coli)".
  8. ^ A b C d E F Wortmann SB, Ziętkiewicz S, Kousi M, Szklarczyk R, Haack TB, Gersting SW a kol. (Únor 2015). „Mutace CLPB způsobují 3-methylglutakonovou acidurii, progresivní atrofii mozku, mentální postižení, vrozenou neutropenii, kataraktu, pohybové poruchy“. American Journal of Human Genetics. 96 (2): 245–57. doi:10.1016 / j.ajhg.2014.12.013. PMC  4320260. PMID  25597510.
  9. ^ Saunders C, Smith L, Wibrand F, Ravn K, Bross P, Thiffault I, Christensen M, Atherton A, Farrow E, Miller N, Kingsmore SF, Ostergaard E (únor 2015). „Varianty CLPB spojené s autozomálně recesivní mitochondriální poruchou s kataraktou, neutropenií, epilepsií a methylglutakonovou acidurií“. American Journal of Human Genetics. 96 (2): 258–65. doi:10.1016 / j.ajhg.2014.12.020. PMC  4320254. PMID  25597511.
  10. ^ A b C d E F G h i j k l m n Ó p q r s t u proti w X y z aa ab ac inzerát ae af ag ah ai aj Cupo, Ryan R; Kratší, James (2020-06-23). Berger, James M. (ed.). „Skd3 (lidský CLPB) je silná mitochondriální proteinová disagregáza, která je inaktivována mutacemi spojenými s 3-methylglutakonovou acidurií“. eLife. 9: e55279. doi:10,7554 / eLife.55279. ISSN  2050-084X. PMC  7343390. PMID  32573439.
  11. ^ A b Kiykim A, Garncarz W, Karakoc-Aydiner E, Ozen A, Kiykim E, Yesil G, Boztug K, Baris S (duben 2016). „Nová mutace CLPB u pacienta s 3-methylglutakonovou acidurií způsobující závažné neurologické postižení a vrozenou neutropenii“. Klinická imunologie. 165: 1–3. doi:10.1016 / j.clim.2016.02.008. PMID  26916670.
  12. ^ Ericson, Mark D .; Schnell, Sathya M .; Freeman, Katie T .; Haskell-Luevano, Carrie (listopad 2015). „Fragment proteinu ClpB Escherichia coli ClpB je mikromolární agonista receptoru melanokortinu 1“. Dopisy o bioorganické a léčivé chemii. 25 (22): 5306–5308. doi:10.1016 / j.bmcl.2015.09.046. ISSN  0960-894X.
  13. ^ Tennoune, N; Chan, P; Breton, J; Legrand, R; Chabane, YN; Akkermann, K; Järv, A; Ouelaa, W; Takagi, K; Ghouzali, I; Francois, M (říjen 2014). „Bakteriální protein ClpB tepelného šoku, antigenní mimetikum anorexigenního peptidu α-MSH, na počátku poruch příjmu potravy“. Translační psychiatrie. 4 (10): e458 – e458. doi:10.1038 / tp.2014.98. ISSN  2158-3188.
  14. ^ „Q9H078 - CLPB_HUMAN“. Uniprot.
  15. ^ A b Saita, Shotaro; Nolte, Hendrik; Fiedler, Kai Uwe; Kashkar, Hamid; Venne, A. Saskia; Zahedi, René P .; Krüger, Marcus; Langer, Thomas (duben 2017). „PARL zprostředkovává proteolytické zrání Smac v mitochondriích na podporu apoptózy“. Přírodní buněčná biologie. 19 (4): 318–328. doi:10.1038 / ncb3488. ISSN  1476-4679. PMID  28288130. S2CID  3744933.
  16. ^ Zolkiewski M (září 2006). „Velbloud prochází okem jehly: aktivita odvíjení bílkovin Clp ATPáz“. Molekulární mikrobiologie. 61 (5): 1094–100. doi:10.1111 / j.1365-2958.2006.05309.x. PMC  1852505. PMID  16879409.
  17. ^ Erives, Albert J .; Fassler, Jan S. (2015-02-24). „Ztráta metabolických a chaperonových genů označuje původ zvířat: důkazy o tom, že chaperony Hsp104 a Hsp78 sdílejí mitochondriální enzymy jako klienti“. PLOS ONE. 10 (2): e0117192. doi:10.1371 / journal.pone.0117192. ISSN  1932-6203. PMC  4339202. PMID  25710177.
  18. ^ A b Mosavi LK, Cammett TJ, Desrosiers DC, Peng ZY (červen 2004). „Ankyrinová repetice jako molekulární architektura pro rozpoznávání proteinů“. Věda o bílkovinách. 13 (6): 1435–48. doi:10.1110 / ps.03554604. PMC  2279977. PMID  15152081.
  19. ^ A b Li J, Mahajan A, Tsai MD (prosinec 2006). „Ankyrinová repetice: jedinečný motiv zprostředkující interakce protein-protein“. Biochemie. 45 (51): 15168–78. CiteSeerX  10.1.1.502.2771. doi:10.1021 / bi062188q. PMID  17176038.
  20. ^ Erzberger, Jan P .; Berger, James M. (2006-05-11). "Evoluční vztahy a strukturní mechanismy proteinů aaa +". Roční přehled biofyziky a biomolekulární struktury. 35 (1): 93–114. doi:10.1146 / annurev.biophys.35.040405.101933. ISSN  1056-8700. PMID  16689629.
  21. ^ A b C Capo-Chichi JM, Boissel S, Brustein E, Pickles S, Fallet-Bianco C, Nassif C, Patry L, Dobrzeniecka S, Liao M, Labuda D, Samuels ME, Hamdan FF, Vande Velde C, Rouleau GA, Drapeau P, Michaud JL (květen 2015). „Narušení CLPB je spojeno s vrozenou mikrocefalií, těžkou encefalopatií a 3-methylglutakonovou acidurií.“ Journal of Medical Genetics. 52 (5): 303–11. doi:10.1136 / jmedgenet-2014-102952. PMID  25650066. S2CID  36062854.
  22. ^ Snider J, Thibault G, Houry WA (30. dubna 2008). „Nadrodina funkčně rozmanitých proteinů AAA +“. Genome Biology. 9 (4): 216. doi:10.1186 / gb-2008-9-4-216. PMC  2643927. PMID  18466635.
  23. ^ Mróz, Dagmara; Wyszkowski, Hubert; Szablewski, Tomasz; Zawieracz, Katarzyna; Dutkiewicz, Rafał; Bury, Katarzyna; Wortmann, Saskia B .; Wevers, Ron A .; Ziętkiewicz, Szymon (duben 2020). „CLPB (kaseinolytická peptidáza B homolog), první mitochondriální proteinová refoldáza spojená s lidským onemocněním“. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Obecné předměty. 1864 (4): 129512. doi:10.1016 / j.bbagen.2020.129512. PMID  31917998.
  24. ^ Thomas JG, Baneyx F (říjen 1998). "Role Escherichia coli malých proteinů tepelného šoku IbpA a IbpB při zvládání tepelného stresu: srovnání s ClpA, ClpB a HtpG in vivo". Journal of Bacteriology. 180 (19): 5165–72. doi:10.1128 / JB.180.19.5165-5172.1998. PMC  107554. PMID  9748451.
  25. ^ A b C Chen, Xufeng; Glytsou, Christina; Zhou, Hua; Narang, Sonali; Reyna, Denis E .; Lopez, Andrea; Sakellaropoulos, Theodore; Gong, Yixiao; Kloetgen, Andreas; Yap, Yoon Sing; Wang, Eric (červenec 2019). „Cílení na mitochondriální strukturu senzibilizuje akutní myeloidní leukémii na léčbu venetoklaxem“. Objev rakoviny. 9 (7): 890–909. doi:10.1158 / 2159-8290.CD-19-0117. ISSN  2159-8274. PMC  6606342. PMID  31048321.
  26. ^ Horwich AL (listopad 2004). „Chaperonovaná disagregace proteinu - kruh ClpB využívá svůj centrální kanál“. Buňka. 119 (5): 579–81. doi:10.1016 / j.cell.2004.11.018. PMID  15550237.
  27. ^ Weibezahn J, Tessarz P, Schlieker C, Zahn R, Maglica Z, Lee S, Zentgraf H, Weber-Ban EU, Dougan DA, Tsai FT, Mogk A, Bukau B (listopad 2004). „Termotolerance vyžaduje opětovné složení agregovaných proteinů translokací substrátu přes centrální póry ClpB“. Buňka. 119 (5): 653–65. doi:10.1016 / j.cell.2004.11.027. PMID  15550247.
  28. ^ Nakazaki Y, Watanabe YH (prosinec 2014). „Chaperon ClpB pasivně navléká rozpustné denaturované proteiny svým centrálním pórem“. Geny do buněk. 19 (12): 891–900. doi:10.1111 / gtc.12188. PMID  25288401. S2CID  7170147.
  29. ^ Pronicka E, Piekutowska-Abramczuk D, Ciara E, Trubicka J, Rokicki D, Karkucińska-Więckowska A, Pajdowska M, Jurkiewicz E, Halat P, Kosińska J, Pollak A, Rydzanicz M, Stawinski P, Pronicki M, Krajewska-W , Płoski R (12. června 2016). „Nová perspektiva v diagnostice mitochondriálních poruch: dvouletá zkušenost se sekvenováním celého exomu v národním pediatrickém centru“. Journal of Translational Medicine. 14 (1): 174. doi:10.1186 / s12967-016-0930-9. PMC  4903158. PMID  27290639.
  30. ^ Yoshinaka, Takahiro; Kosako, Hidetaka; Yoshizumi, Takuma; Furukawa, Ryo; Hirano, Yu; Kuge, Osamu; Tamada, Taro; Koshiba, Takumi (2019-09-27). „Strukturální základ mitochondriálních lešení prohibitinové komplexy: vhled do role regionu coiled-coil“. iScience. 19: 1065–1078. doi:10.1016 / j.isci.2019.08.056. ISSN  2589-0042. PMC  6745515. PMID  31522117.

externí odkazy

Další čtení

  • Rual JF, Venkatesan K, Hao T, Hirozane-Kishikawa T, Dricot A, Li N, Berriz GF, Gibbons FD, Dreze M, Ayivi-Guedehoussou N, Klitgord N, Simon C, Boxem M, Milstein S, Rosenberg J, Goldberg DS, Zhang LV, Wong SL, Franklin G, Li S, Albala JS, Lim J, Fraughton C, Llamosas E, Cevik S, Bex C, Lamesch P, Sikorski RS, Vandenhaute J, Zoghbi HY, Smolyar A, Bosak S, Sequerra R, Doucette-Stamm L, Cusick ME, Hill DE, Roth FP, Vidal M (říjen 2005). „Směrem k mapě lidské interakční sítě protein-protein v měřítku proteomu“. Příroda. 437 (7062): 1173–8. doi:10.1038 / nature04209. PMID  16189514. S2CID  4427026.
  • Colland F, Jacq X, Trouplin V, Mougin C, Groizeleau C, Hamburger A, Meil ​​A, Wojcik J, Legrain P, Gauthier JM (červenec 2004). "Funkční proteomické mapování lidské signální dráhy". Výzkum genomu. 14 (7): 1324–32. doi:10,1101 / gr. 2334104. PMC  442148. PMID  15231748.
  • Leonard D, Ajuh P, Lamond AI, Legerski RJ (září 2003). „hLodestar / HuF2 interaguje s CDC5L a podílí se na sestřihu pre-mRNA“. Sdělení o biochemickém a biofyzikálním výzkumu. 308 (4): 793–801. CiteSeerX  10.1.1.539.8359. doi:10.1016 / S0006-291X (03) 01486-4. PMID  12927788.