Derlin-1 - Derlin-1
Derlin-1 také známý jako degradace v proteinu endoplazmatického retikula 1 je membránový protein že u lidí je kódován DERL1 gen.[5][6][7][8] Derlin-1 se nachází v membráně endoplazmatické retikulum (ER) a je zapojen do retrotranslokace specificky špatně složených proteinů a v ER stres.[6][8] Derlin-1 je široce exprimován ve štítné žláze, tuku, kostní dřeni a mnoha dalších tkáních.[9] Protein patří k proteinům rodiny Derlinů (nazývaných také derlini) sestávající z derlin-1, derlin-2 a derlin-3 to jsou komponenty v degradace proteinu spojená s endoplazmatickým retikulem (ERAD) cesta. Derliny zprostředkovávají degradaci špatně složených lumenálních proteinů v ER,[6][8][10][11] a jsou pojmenovány „der“ pro „Degradaci v ER“.[12] Derlin-1 je savčí homolog kvasinek DER1 protein, protein zapojený do kvasinek Cesta ERAD.[6][8][12] Derlin-1 je navíc členem kosodélník -jako klan proteinů polytopické membrány.[10]
Nadměrná exprese derlin-1 je spojena s mnoha druhy rakoviny, včetně rakovina tlustého střeva, rakovina prsu, rakovina močového měchýře a nemalobuněčný karcinom plic.[13][14][15][16][17]
Objev
V roce 2004 DERL1 Gen byl objeven nezávisle dvěma výzkumnými skupinami, když zkoumaly mechanismus retrotranslokace v ER v buňce.[6][8] Jeden důkaz o existenci DERL1 poskytl profesor Tom A. Rapoport a jeho výzkumná skupina na Harvard Medical School, Boston, Massachusetts.[8] Další důkaz o DERL1 gen byl objeven profesorem Hidde L. Ploegh a jeho výzkumná skupina, která je také na Harvard Medical School, Boston, Massachusetts.[6] Jako savce DERL1 Bylo zjištěno, že gen je homologem kvasinek DER1 gen nalezený v roce 1996,[12] byl pojmenován po genu kvasinek.[6][8]
Poloha genu
Člověk DERL1 Gen se nachází na dlouhém (q) rameni chromozom 8 v oblasti 2 pásmo 4, od základní pár 123 013 164 až 1220 42 423 (sestavení GRCh37 / hg19) (mapa).[9]
Funkce a mechanismus
Faktor přesměrování během stresu ER
ER stres je způsoben akumulací rozložených nebo špatně složených proteinů v ER a je kritický pro funkci buněk.[18][19] Hromadění rozložených a nesprávně složených proteinů aktivuje rozvinutá proteinová odpověď (UPR), které regulují homeostázu buňky.[20] Jedna ze strategií, které buňky mají ER stres jako systém kontroly kvality je Cesta ERAD,[20] kterým je Derlin-1 součástí. Jako součást ER komplex membránových proteinů (to zahrnuje VIMP, SEL1, HRD1, a HERP ) derlin-1 detekuje nesprávně složené proteiny v ER a zprostředkuje je pro jejich degradaci v Cesta ERAD.[21]
Ve stresu ER, karboxylový konec oblast derlin-1 zachycuje specifické nesprávně složené proteiny v lumenu ER.[22] Derlin-1 také interaguje s VIMP, membránový protein ER, který získává cytosol ATPáza p97 a jeho kofaktor.[8] Interakce derlin-1 s p97 prostřednictvím VIMP je nezbytná pro export špatně složených proteinů. p97 je vyžadován pro transport nesprávně složených proteinů přes membránu ER a zpět na cytosolickou stranu pro jejich degradaci.[23] Tento proces se označuje jako retrotranslokace. Jednou z funkcí derlin-1 je tedy přesměrovat specificky nesprávně složený protein na cytosol za účelem jeho degradace.[6][8][22] Před cytosolickou degradací interagují retrotranslokované špatně složené proteiny HRDI E3 ubikvitinová ligáza.[22] Tato ligáza ubikvitináty nesprávně složené proteiny podporující jejich degradaci v cytosolu pomocí systém ubikvitin-proteáza (UPS).[22] V současné době není plně pochopen molekulární mechanismus, kterým derlin-1 přesměruje nesprávně složené proteiny z ER na jejich degradaci.
Klinický význam
Derlin 1 (DERL1) je up-regulován u metastatických psích prsních nádorů jako součást rozvinuté proteinové odpovědi.[24][25][26]
Interakce
Ukázalo se, že Derlin-1 komunikovat s následujícími proteiny:
Viz také
Reference
- ^ A b C GRCh38: Vydání souboru 89: ENSG00000136986 - Ensembl, Květen 2017
- ^ A b C GRCm38: Vydání souboru 89: ENSMUSG00000022365 - 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.
- ^ Clark HF, Gurney AL, Abaya E, Baker K, Baldwin D, Brush J, Chen J, Chow B, Chui C, Crowley C, Currell B, Deuel B, Dowd P, Eaton D, Foster J, Grimaldi C, Gu Q , Hass PE, Heldens S, Huang A, Kim HS, Klimowski L, Jin Y, Johnson S, Lee J, Lewis L, Liao D, Mark M, Robbie E, Sanchez C, Schoenfeld J, Seshagiri S, Simmons L, Singh J, Smith V, Stinson J, Vagts A, Vandlen R, Watanabe C, Wieand D, Woods K, Xie MH, Yansura D, Yi S, Yu G, Yuan J, Zhang M, Zhang Z, Goddard A, Wood WI, Godowski P, Gray A (říjen 2003). „Iniciativa pro objevování sekretovaných proteinů (SPDI), rozsáhlé úsilí o identifikaci nových lidských sekretovaných a transmembránových proteinů: hodnocení bioinformatiky“. Výzkum genomu. 13 (10): 2265–70. doi:10,1101 / gr. 1293003. PMC 403697. PMID 12975309.
- ^ A b C d E F G h Lilley BN, Ploegh HL (červen 2004). "Membránový protein potřebný pro dislokaci špatně složených proteinů z ER". Příroda. 429 (6994): 834–40. doi:10.1038 / nature02592. PMID 15215855. S2CID 29483256.
- ^ „Entrez Gene: DERL1 Der1-like domain family, member 1“.
- ^ A b C d E F G h i j k Ye Y, Shibata Y, Yun C, Ron D, Rapoport TA (červen 2004). „Komplex membránového proteinu zprostředkovává retranslokaci z lumenu ER do cytosolu“. Příroda. 429 (6994): 841–7. doi:10.1038 / nature02656. PMID 15215856. S2CID 4317750.
- ^ A b „DERL1 derlin 1 [Homo sapiens (human)] - Gene - NCBI“. www.ncbi.nlm.nih.gov. Citováno 2018-11-08.
- ^ A b Greenblatt EJ, Olzmann JA, Kopito RR (září 2011). „Derlin-1 je kosodélníková pseudoproteáza potřebná pro dislokaci mutantního α-1 antitrypsinu z endoplazmatického retikula“. Přírodní strukturní a molekulární biologie. 18 (10): 1147–52. doi:10.1038 / nsmb.2111. PMC 3196324. PMID 21909096.
- ^ Oda Y, Okada T, Yoshida H, Kaufman RJ, Nagata K, Mori K (leden 2006). „Derlin-2 a Derlin-3 jsou regulovány savčí neodvinutou proteinovou odpovědí a jsou nutné pro degradaci související s ER“. The Journal of Cell Biology. 172 (3): 383–93. doi:10.1083 / jcb.200507057. PMC 2063648. PMID 16449189.
- ^ A b C Knop M, Finger A, Braun T, Hellmuth K, Wolf DH (únor 1996). „Der1, nový protein specificky vyžadovaný pro degradaci endoplazmatického retikula v kvasinkách“. Časopis EMBO. 15 (4): 753–63. doi:10.1002 / j.1460-2075.1996.tb00411.x. PMC 450274. PMID 8631297.
- ^ Tan X, He X, Jiang Z, Wang X, Ma L, Liu L, Wang X, Fan Z, Su D (říjen 2015). „Derlin-1 je nadměrně exprimován u lidské rakoviny tlustého střeva a podporuje proliferaci rakovinných buněk“. Molekulární a buněčná biochemie. 408 (1–2): 205–13. doi:10.1007 / s11010-015-2496-x. PMID 26173415. S2CID 18437543.
- ^ Wang J, Hua H, Ran Y, Zhang H, Liu W, Yang Z, Jiang Y (2008). „Derlin-1 je nadměrně exprimován v lidském karcinomu prsu a chrání rakovinné buňky před apoptózou vyvolanou stresem z endoplazmatického retikula“. Výzkum rakoviny prsu. 10 (1): R7. doi:10.1186 / bcr1849. PMC 2374959. PMID 18205950.
- ^ Mao M, Zhang J, Jiang J (leden 2018). „Nadměrná exprese Derlin-1 je spojena se špatnou prognózou u pacientů s nemalobuněčným karcinomem plic“. Annals of Clinical and Laboratory Science. 48 (1): 29–34. PMID 29530993.
- ^ Dong QZ, Wang Y, Tang ZP, Fu L, Li QC, Wang ED, Wang EH (březen 2013). „Derlin-1 je nadměrně exprimován u nemalobuněčného karcinomu plic a podporuje invazi rakovinných buněk prostřednictvím EGFR-ERK zprostředkované up-regulace MMP-2 a MMP-9“. American Journal of Pathology. 182 (3): 954–64. doi:10.1016 / j.ajpath.2012.11.019. PMID 23306155.
- ^ Wu Z, Wang C, Zhang Z, Liu W, Xu H, Wang H, Wang Y, Zhang W, Wang SL (2016). „Vysoký projev Derlin-1 je spojen s malignitou rakoviny močového měchýře v čínské populaci Han“. PLOS ONE. 11 (12): e0168351. doi:10.1371 / journal.pone.0168351. PMC 5158059. PMID 27977784.
- ^ Guerriero CJ, Brodsky JL (duben 2012). „Jemná rovnováha mezi skládáním vylučovaných proteinů a degradací spojenou s endoplazmatickým retikulem ve fyziologii člověka“. Fyziologické recenze. 92 (2): 537–76. doi:10.1152 / physrev.00027.2011. PMC 4162396. PMID 22535891.
- ^ Kim I, Xu W, Reed JC (prosinec 2008). „Buněčná smrt a stres endoplazmatického retikula: význam nemoci a terapeutické příležitosti“. Recenze přírody. Objev drog. 7 (12): 1013–30. doi:10.1038 / nrd2755. PMID 19043451. S2CID 7652866.
- ^ A b Travers KJ, Patil CK, Wodicka L, Lockhart DJ, Weissman JS, Walter P (duben 2000). „Funkční a genomické analýzy odhalují zásadní koordinaci mezi rozvinutou proteinovou odpovědí a degradací spojenou s ER“. Buňka. 101 (3): 249–58. doi:10.1016 / S0092-8674 (00) 80835-1. PMID 10847680. S2CID 17577016.
- ^ Schaheen B, Dang H, Fares H (červenec 2009). "Derlinově závislá akumulace integrálních membránových proteinů na buněčných površích". Journal of Cell Science. 122 (Pt 13): 2228–39. doi:10,1242 / jcs.048892. PMID 19509052.
- ^ A b C d E Kadowaki H, Satrimafitrah P, Takami Y, Nishitoh H (květen 2018). „Molekulární mechanismus preventivní kontroly kvality vyvolané stresem ER zahrnující asociaci translokonu, Derlin-1 a HRD1“. Vědecké zprávy. 8 (1): 7317. doi:10.1038 / s41598-018-25724-x. PMC 5943263. PMID 29743537.
- ^ Ye Y, Meyer HH, Rapoport TA (prosinec 2001). „AAA ATPáza Cdc48 / p97 a její partneři transportují proteiny z ER do cytosolu“. Příroda. 414 (6864): 652–6. doi:10.1038 / 414652a. PMID 11740563. S2CID 23397533.
- ^ Klopfleisch R, Klose P, Gruber AD (květen 2010). "Kombinovaný expresní vzorec BMP2, LTBP4 a DERL1 rozlišuje maligní od benigních psích prsních nádorů". Veterinární patologie. 47 (3): 446–54. doi:10.1177/0300985810363904. PMID 20375427. S2CID 24379106.
- ^ Klopfleisch R, Schütze M, Linzmann H, Brunnberg L, Gruber AD (leden 2010). "Zvýšená exprese Derlin-1 v metastázách adenokarcinomů psích prsů". Journal of Comparative Pathology. 142 (1): 79–83. doi:10.1016 / j.jcpa.2009.06.006. PMID 19632687.
- ^ Klopfleisch R, Gruber AD (2009). „Derlin-1 a stanniocalcin-1 jsou rozdílně regulovány v metastazujících adenokarcinomech psího mléka.“ Journal of Comparative Pathology. 141 (2–3): 113–20. doi:10.1016 / j.jcpa.2008.09.010. PMID 19515379.
Další čtení
- Andersson B, Wentland MA, Ricafrente JY, Liu W, Gibbs RA (duben 1996). „Metoda„ dvojitého adaptéru “pro vylepšenou konstrukci knihovny brokovnic“. Analytická biochemie. 236 (1): 107–13. doi:10.1006 / abio.1996.0138. PMID 8619474.
- Yu W, Andersson B, Worley KC, Muzny DM, Ding Y, Liu W, Ricafrente JY, Wentland MA, Lennon G, Gibbs RA (duben 1997). "Velké zřetězení cDNA sekvenování". Výzkum genomu. 7 (4): 353–8. doi:10,1101 / gr. 7.4.353. PMC 139146. PMID 9110174.
- Katiyar S, Joshi S, Lennarz WJ (říjen 2005). „Retrotranslokační protein Derlin-1 váže peptid: N-glykanázu na endoplazmatické retikulum“. Molekulární biologie buňky. 16 (10): 4584–94. doi:10,1091 / mbc.E05-04-0345. PMC 1237066. PMID 16055502.
- Lilley BN, Ploegh HL (říjen 2005). „Multiproteinové komplexy, které spojují dislokaci, ubikvitinaci a extrakci nesprávně složených proteinů z membrány endoplazmatického retikula“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 102 (40): 14296–301. doi:10.1073 / pnas.0505014102. PMC 1242303. PMID 16186509.
- Ye Y, Shibata Y, Kikkert M, van Voorden S, Wiertz E, Rapoport TA (říjen 2005). „Nábor p97 ATPázy a ubikvitinových ligáz do místa retrotranslokace na membráně endoplazmatického retikula“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 102 (40): 14132–8. doi:10.1073 / pnas.0505006102. PMC 1242302. PMID 16186510.
- Schulze A, Standera S, Buerger E, Kikkert M, van Voorden S, Wiertz E, Koning F, Kloetzel PM, Seeger M (prosinec 2005). „Protein HERP ubikvitinové domény tvoří komplex se složkami degradační dráhy spojené s endoplazmatickým retikulem“. Journal of Molecular Biology. 354 (5): 1021–7. doi:10.1016 / j.jmb.2005.10.020. PMID 16289116.
- Schubert V, Da Silva JS, Dotti CG (leden 2006). „Lokalizovaný nábor a aktivace RhoA je základem morfologie dendritické páteře způsobem závislým na receptoru glutamátu“. The Journal of Cell Biology. 172 (3): 453–67. doi:10.1083 / jcb.200506136. PMC 2063654. PMID 16449195.
- Sun F, Zhang R, Gong X, Geng X, Drain PF, Frizzell RA (prosinec 2006). „Derlin-1 podporuje efektivní degradaci transmembránového regulátoru vodivosti cystické fibrózy (CFTR) a skládacích mutantů CFTR“. The Journal of Biological Chemistry. 281 (48): 36856–63. doi:10,1074 / jbc.M607085200. PMID 16954204.
- Crawshaw SG, Cross BC, Wilson CM, High S (2007). „Oligomerní stav Derlin-1 je modulován stresem z endoplazmatického retikula“. Molekulární membránová biologie. 24 (2): 113–20. doi:10.1080/09687860600988727. PMID 17453418. S2CID 44903284.