MAP1LC3B - MAP1LC3B

MAP1LC3B
Protein MAP1LC3B PDB 1ugm.png
Dostupné struktury
PDBHledání ortologu: PDBe RCSB
Identifikátory
AliasyMAP1LC3B, ATG8F, LC3B, MAP1A / 1BLC3, MAP1LC3B-a, protein spojený s mikrotubuly 1 lehký řetězec 3 beta
Externí IDOMIM: 609604 MGI: 1914693 HomoloGene: 69359 Genové karty: MAP1LC3B
Umístění genu (člověk)
Chromozom 16 (lidský)
Chr.Chromozom 16 (lidský)[1]
Chromozom 16 (lidský)
Genomické umístění pro MAP1LC3B
Genomické umístění pro MAP1LC3B
Kapela16q24.2Start87,383,953 bp[1]
Konec87,404,779 bp[1]
Exprese RNA vzor
PBB GE MAP1LC3B 208785 s na fs.png

PBB GE MAP1LC3B 208786 s na fs.png
Další údaje o referenčních výrazech
Ortology
DruhČlověkMyš
Entrez

81631

67443

Ensembl

ENSG00000140941

ENSMUSG00000031812

UniProt

Q9GZQ8

Q9CQV6

RefSeq (mRNA)

NM_022818

NM_026160
NM_001364358

RefSeq (protein)

NP_073729

NP_080436
NP_001351287

Místo (UCSC)Chr 16: 87,38 - 87,4 MbChr 8: 121,59 - 121,6 Mb
PubMed Vyhledávání[3][4]
Wikidata
Zobrazit / upravit člověkaZobrazit / upravit myš

S mikrotubuly asociované proteiny 1A / 1B lehký řetězec 3B (dále jen LC3) je a protein že u lidí je kódován MAP1LC3B gen.[5] LC3 je centrální protein v autofagické dráze, kde funguje autofagie výběr substrátu a autofagozom biogeneze. LC3 je nejpoužívanějším markerem autofagozomů.[6]

Objev

LC3 byl původně identifikován jako mikrotubul asociovaný protein v mozku krysy.[7] Později však bylo zjištěno, že primární funkce LC3 je v autofagie, proces, který zahrnuje hromadnou degradaci cytoplazmatických složek.

Rodina proteinů ATG8

MAP1LC3B je členem vysoce konzervované ATG8 rodina bílkovin. ATG8 proteiny jsou přítomny ve všech známých eukaryotický organismy. Živočišná rodina ATG8 zahrnuje tři podskupiny: (i) s proteinem asociovaným s mikrotubuly 1 lehký řetězec 3 (MAP1LC3); (ii) zesilovač ATPázy asociovaný s Golgi 16 kDa (GATE-16); a (iii) protein asociovaný s receptorem y-aminomáselné kyseliny (GABARAP). MAP1LC3B je jedním ze čtyř genů v podrodině MAP1LC3 (mezi jiné patří MAP1LC3A, MAP1LC3C, a MAP1LC3B2).[8]

Funkce

Cytoplazmatický LC3

Nově syntetizovaný C-konec LC3 je hydrolyzován tzv. Cysteinovou proteázou ATG4B vystavení Gly120, nazývaného LC3-I.[9] LC3-I, prostřednictvím řady reakcí podobných ubikvitinu zahrnujících enzymy ATG7, ATG3, a ATG12 -ATG5 -ATG16, stane se konjugovaným s hlavovou skupinou lipidu fosfatidylethanolamin.[10] Předpokládá se, že lipidem modifikovaná forma LC3, označovaná jako LC3-II, se podílí na expanzi autofagosomové membrány a na událostech fúze.[11] Přesná role LC3 v autofagické dráze je však stále diskutována a otázka, zda je LC3 vyžadována pro autofagii, je diskutována, protože klepání MAP1LC3B je kompenzováno ostatními členy podrodiny MAP1LC3. Předchozí studie ukázaly, že vyřazené myši MAP1LC3B se vyvíjejí normálně, pravděpodobně kvůli tehdy neznámému kompenzačnímu mechanismu.[12] Další práce však prokázaly, že LC3 je vyžadován pro autofagii současnou down-regulací všech členů podrodiny MAP1LC3.[13] Zatímco ještě další studie tvrdí, že knockdown MAP1LC3 neovlivňuje hromadnou autofagii, zatímco její GABARAP členové rodiny jsou pro tento proces zásadní.[14] LC3 také funguje - společně s receptory autofagie (např. SQSTM1 ) - při selektivním zachycení nákladu pro autofagickou degradaci.[15] Nezávisle na autofagosomech je jediná rozpustná LC3 spojena s komplexem přibližně 500 kDa v cytoplazmě.[16]

Jaderná LC3

Význam jaderných funkcí autofagických proteinů by neměl být podceňován. Velká skupina LC3 je přítomna v jádru různých buněčných typů.[17] V reakci na hladovění je nukleární LC3 deacetylován a transportován z jádra do cytoplazmy, kde funguje v autofagii.[18] Nukleární LC3 interaguje s lamin B1, a podílí se na degradaci jaderné laminy.[19] LC3 je také obohacen nukleoly prostřednictvím svého trojitého argininového motivu a spojuje se s řadou různých jaderných a nukleolárních složek, včetně: MAP1B, tubulin a několik ribozomálních proteinů.[20]

Struktura

LC3 sdílí strukturální homologii s ubikvitin, a proto byl nazván a ubikvitin podobný protein.[21] LC3 má LDS (dokovací místo LIR) / hydrofobní vazebné rozhraní na N konci, které interaguje s proteiny obsahujícími LIR (LC3 Interacting Region).[16] Tato doména je bohatá na hydrofobní aminokyseliny, jejichž mutace zhoršuje schopnost vazby LC3 s proteiny obsahujícími LIR, z nichž mnohé jsou autofagální proteiny nákladního adaptéru. Například sekvestosom (SQSTM1) interaguje s aminokyselinami Phe 52 a Leu53 přítomnými v hydrofobním vazebném rozhraní LC3 a jakákoli mutace těchto aminokyselin brání interakci LC3 s SQSTM1.

Posttranslační regulace

Reference

  1. ^ A b C GRCh38: Vydání souboru 89: ENSG00000140941 - Ensembl, Květen 2017
  2. ^ A b C GRCm38: Vydání souboru 89: ENSMUSG00000031812 - 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. ^ „Entrez Gene: MAP1LC3B protein spojený s mikrotubuly 1 lehký řetězec 3 beta“.
  6. ^ Klionsky DJ, Abdelmohsen K, Abe A, Abedin MJ, Abeliovich H, Acevedo Arozena A a kol. (Leden 2016). „Pokyny pro používání a interpretaci testů pro monitorování autofagie (3. vydání)“. Autofagie. 12 (1): 1–222. doi:10.1080/15548627.2015.1100356. PMC  4835977. PMID  26799652.
  7. ^ Mann SS, Hammarback JA (duben 1994). "Molekulární charakterizace lehkého řetězce 3. Mikrotubulová vazebná podjednotka MAP1A a MAP1B". The Journal of Biological Chemistry. 269 (15): 11492–7. PMID  7908909.
  8. ^ Shpilka T, Weidberg H, Pietrokovski S, Elazar Z (červenec 2011). „Atg8: rodina proteinů podobných ubikvitinu podobná autofágii“. Genome Biology. 12 (7): 226. doi:10.1186 / gb-2011-12-7-226. PMC  3218822. PMID  21867568.
  9. ^ Kirisako T, Ichimura Y, Okada H, Kabeya Y, Mizushima N, Yoshimori T, Ohsumi M, Takao T, Noda T, Ohsumi Y (říjen 2000). „Reverzibilní modifikace reguluje stav vazby na membránu Apg8 / Aut7 nezbytný pro autofagii a cytoplazma do dráhy cílení do vakuoly“. The Journal of Cell Biology. 151 (2): 263–76. doi:10.1083 / jcb.151.2.263. PMC  2192639. PMID  11038174.
  10. ^ Ohsumi Y (březen 2001). „Molekulární disekce autofagie: dva systémy podobné ubikvitinu“. Recenze přírody. Molekulární buněčná biologie. 2 (3): 211–6. doi:10.1038/35056522. PMID  11265251. S2CID  38001477.
  11. ^ Weidberg H, Shpilka T, Shvets E, Abada A, Shimron F, Elazar Z (duben 2011). „Konce LC3 a GATE-16 N zprostředkovávají procesy membránové fúze potřebné pro biogenezi autofagosomu“. Vývojová buňka. 20 (4): 444–54. doi:10.1016 / j.devcel.2011.02.006. PMID  21497758.
  12. ^ Cann GM, Guignabert C, Ying L, Deshpande N, Bekker JM, Wang L, Zhou B, Rabinovitch M (leden 2008). "Vývojová exprese LC3alpha a beta: absence fibronektinu nebo autofagie fenotypu u LC3beta knockout myší". Dynamika vývoje. 237 (1): 187–95. doi:10.1002 / dvdy.21392. PMID  18069693. S2CID  86562625.
  13. ^ Weidberg H, Shvets E, Shpilka T, Shimron F, Shinder V, Elazar Z (červen 2010). „Podskupiny LC3 a GATE-16 / GABARAP jsou zásadní, ale v biogenezi autofagosomu působí odlišně“. Časopis EMBO. 29 (11): 1792–802. doi:10.1038 / emboj.2010.74. PMC  2885923. PMID  20418806.
  14. ^ Szalai P, Hagen LK, Sætre F, Luhr M, Sponheim M, Øverbye A, Mills IG, Seglen PO, Engedal N (duben 2015). „Autofagická hromadná sekvestrace cytosolického nákladu je nezávislá na LC3, ale vyžaduje GABARAP“. Experimentální výzkum buněk. 333 (1): 21–38. doi:10.1016 / j.yexcr.2015.02.003. PMID  25684710.
  15. ^ Johansen T, Lamark T (březen 2011). „Selektivní autofagie zprostředkovaná autofagickými adaptačními proteiny“. Autofagie. 7 (3): 279–96. doi:10,4161 / auto.7.3.14487. PMC  3060413. PMID  21189453.
  16. ^ A b Kraft LJ, Nguyen TA, Vogel SS, Kenworthy AK (květen 2014). „Velikost, stechiometrie a organizace rozpustných komplexů asociovaných s LC3“. Autofagie. 10 (5): 861–77. doi:10,4161 / auto.28175. PMC  4768459. PMID  24646892.
  17. ^ Drake KR, Kang M, Kenworthy AK (březen 2010). „Nukleocytoplazmatická distribuce a dynamika autofagozomového markeru EGFP-LC3“. PLOS ONE. 5 (3): e9806. doi:10,1371 / journal.pone.0009806. PMC  2843706. PMID  20352102.
  18. ^ Huang R, Xu Y, Wan W, Shou X, Qian J, You Z, Liu B, Chang C, Zhou T, Lippincott-Schwartz J, Liu W (únor 2015). „Deacetylace jaderného LC3 pohání iniciaci autofagie pod hladem“. Molekulární buňka. 57 (3): 456–66. doi:10.1016 / j.molcel.2014.12.013. PMID  25601754.
  19. ^ Dou Z, Xu C, Donahue G, Shimi T, Pan JA, Zhu J, Ivanov A, Capell BC, Drake AM, Shah PP, Catanzaro JM, Ricketts MD, Lamark T, Adam SA, Marmorstein R, Zong WX, Johansen T , Goldman RD, Adams PD, Berger SL (listopad 2015). „Autofagie zprostředkovává degradaci jaderné laminy“. Příroda. 527 (7576): 105–9. doi:10.1038 / příroda15548. PMC  4824414. PMID  26524528.
  20. ^ Kraft LJ, Manral P, Dowler J, Kenworthy AK (duben 2016). „Jaderná LC3 se sdružuje s pomalu se rozptylujícími komplexy, které mapují jádro“. Provoz. 17 (4): 369–99. doi:10.1111 / tra.12372. PMC  4975375. PMID  26728248.
  21. ^ Kouno T, Mizuguchi M, Tanida I, Ueno T, Kanematsu T, Mori Y, Shinoda H, Hirata M, Kominami E, Kawano K (červenec 2005). „Struktura řešení proteinového lehkého řetězce asociovaného s mikrotubuly 3 a identifikace jeho funkčních subdomén“. The Journal of Biological Chemistry. 280 (26): 24610–7. doi:10,1074 / jbc.M413565200. PMID  15857831.

Další čtení

externí odkazy

  • Přehled všech strukturálních informací dostupných v PDB pro UniProt: Q9GZQ8 (Proteiny asociované s mikrotubuly 1A / 1B lehký řetězec 3B (MAP1LC3B)) na PDBe-KB.