PSMC4 - PSMC4

PSMC4
Protein PSMC4 PDB 2dvw.png
Dostupné struktury
PDBHledání ortologu: PDBe RCSB
Identifikátory
AliasyPSMC4, MIP224, RPT3, S6, TBP-7, TBP7, proteazom 26S podjednotka, ATPáza 4
Externí IDOMIM: 602707 MGI: 1346093 HomoloGene: 4744 Genové karty: PSMC4
Umístění genu (člověk)
Chromozom 19 (lidský)
Chr.Chromozom 19 (lidský)[1]
Chromozom 19 (lidský)
Genomické umístění pro PSMC4
Genomické umístění pro PSMC4
Kapela19q13.2Start39,971,165 bp[1]
Konec39,981,764 bp[1]
Ortology
DruhČlověkMyš
Entrez

5704

23996

Ensembl

ENSG00000281221
ENSG00000013275

ENSMUSG00000030603

UniProt

P43686

P54775

RefSeq (mRNA)

NM_153001
NM_006503

NM_011874

RefSeq (protein)

NP_006494
NP_694546

NP_036004

Místo (UCSC)Chr 19: 39,97 - 39,98 MbChr 7: 28,04 - 28,05 Mb
PubMed Vyhledávání[3][4]
Wikidata
Zobrazit / upravit člověkaZobrazit / upravit myš

Regulační podjednotka 26B proteázy 6B, také známý jako 26S proteazomová AAA-ATPázová podjednotka Rpt3,je enzym že u lidí je kódován PSMC4 gen.[5][6][7] Tento protein je jednou z 19 základních podjednotek kompletního sestaveného proteasomového komplexu 19S[8] Šest 26S proteazomových AAA-ATPázových podjednotek (Rpt1, Rpt2, Rpt3 (tento protein), Rpt4, Rpt5, a Rpt6 ) společně se čtyřmi podjednotkami jinými než ATPase (Rpn1, Rpn2, Rpn10, a Rpn13 ) tvoří základní dílčí komplex regulační částice 19S pro proteazom komplex.[8]

Gen

Gen PSMC4 kóduje jednu z podjednotek ATPázy, člen rodiny triple-A ATPáz, které mají aktivitu podobnou chaperonu. Ukázalo se, že tato podjednotka interaguje s osiřelým členem nadrodiny jaderných hormonálních receptorů vysoce exprimovaným v játrech a s gankyrinem, jaterním onkoproteinem. Byly identifikovány dvě varianty transkriptu kódující různé izoformy.[7] Člověk PSMC3 Gen má 11 exonů a lokalizuje se v chromozomovém pásmu 19q13.11-q13.13.

Protein

Regulační podjednotka 6B proteázy lidského proteinu 26S má velikost 47 kDa a skládá se ze 418 aminokyselin. Vypočtená teoretická pí tohoto proteinu je 5,09.[9]

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, Rpn10, a Rpn13 ). Regulační podjednotka 4 proteázy 26S (Rpt2) je tedy podstatnou složkou tvorby základního subkomplexu regulační částice 19S. Pro sestavení základního dílčího komplexu 19S byly čtyřmi skupinami nezávisle identifikovány čtyři sady klíčových montážních chaperonů (Hsm3 / S5b, Nas2 / P27, Nas6 / P28 a Rpn14 / PAAF1, nomenklatura v kvasinkách / savcích).[10][11][12][13][14][15] Tyto 19S regulační částice určené pro regulaci částicových bází se všechny vážou k jednotlivým podjednotkám ATPázy přes C-koncové oblasti. Například Hsm3 / S5b se váže na podjednotku Rpt1 a Rpt2 (tento protein), Nas2 / p27 až Rpt5, Nas6 / p28 až Rpt3 (tento protein) a Rpn14 / PAAAF1 až Rpt6, resp. Následně jsou vytvořeny tři mezilehlé montážní moduly následovně, modul Nas6 / p28-Rpt3-Rpt6-Rpn14 / PAAF1, modul Nas2 / p27-Rpt4-Rpt5 a modul Hsm3 / S5b-Rpt1-Rpt2-Rpn2. Nakonec se tyto tři moduly spojí dohromady a vytvoří heterohexamerický kruh 6 atlasů s Rpn1. Konečné přidání Rpn13 označuje dokončení sestavy dílčího komplexu základny 19S.[8]Důkazy navíc ukázaly, že pro buněčné sestavení této podjednotky do 26 S proteazomu byl vyžadován C-konec Rpt3.[16]

Funkce

Jako degradační mechanismus, který je zodpovědný za ~ 70% intracelulární proteolýzy,[17] 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.

Podjednotky ATPázy se shromažďují do šestičlenného kruhu se sekvencí Rpt1 – Rpt5 – Rpt4 – Rpt3 – Rpt6 – Rpt2, který interaguje se sedmičlenným alfa kruhem jádrové částice 20S a vytváří asymetrické rozhraní mezi 19S RP a 20S CP.[18][19] Tři C-koncové ocasy s HbYX motivy odlišných Rpt ATPáz se vkládají do kapes mezi dvěma definovanými alfa podjednotkami CP a regulují otevírání brány centrálních kanálů v CP alfa kruhu.[20][21] Důkazy ukázaly, že ATPázová podjednotka Rpt5 spolu s dalšími ubuiqintinovanými 19S proteazomovými podjednotkami (Rpn13, Rpn10 ) a deubikvitinační enzym Uch37, lze ubikvitinovat in situ ubikvitinačními enzymy sdružujícími proteazom. Ubikvitinace proteazomových podjednotek může regulovat proteazomální aktivitu v reakci na změnu úrovní buněčné ubikvitinace.[22]

Interakce

Bylo prokázáno, že PSMC4 komunikovat s:

Reference

  1. ^ A b C ENSG00000013275 GRCh38: Vydání souboru 89: ENSG00000281221, ENSG00000013275 - Ensembl, Květen 2017
  2. ^ A b C GRCm38: Vydání souboru 89: ENSMUSG00000030603 - 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. ^ Tanahashi N, Suzuki M, Fujiwara T, Takahashi E, Shimbara N, Chung CH, Tanaka K (březen 1998). "Chromozomální lokalizace a imunologická analýza rodiny lidských 26S proteasomálních ATPáz". Biochem Biophys Res Commun. 243 (1): 229–32. doi:10.1006 / bbrc.1997.7892. PMID  9473509.
  6. ^ Choi HS, Seol W, Moore DD (květen 1996). „Složka 26S proteazomu se váže na osiřelého člena nadrodiny hormonálních receptorů“. J Steroid Biochem Mol Biol. 56 (1–6 Spec No): 23–30. doi:10.1016/0960-0760(95)00220-0. PMID  8603043. S2CID  46464350.
  7. ^ A b „Entrez Gene: PSMC4 proteazom (prosome, makropain) 26S podjednotka, ATPáza, 4".
  8. ^ A b C Gu ZC, Enenkel C (prosinec 2014). "Proteasome shromáždění". Buněčné a molekulární biologické vědy. 71 (24): 4729–45. doi:10.1007 / s00018-014-1699-8. PMID  25107634. S2CID  15661805.
  9. ^ „Uniprot: P43686 - PRS6B_HUMAN“.
  10. ^ Le Tallec B, Barrault MB, Guérois R, Carré T, Peyroche A (únor 2009). „Hsm3 / S5b se účastní montážní dráhy regulační částice proteasomu 19S“. Molekulární buňka. 33 (3): 389–99. doi:10.1016 / j.molcel.2009.01.010. PMID  19217412.
  11. ^ Funakoshi M, Tomko RJ, Kobayashi H, Hochstrasser M (květen 2009). „Několik montážních chaperonů řídí biogenezi proteazomové regulační částicové báze“. Buňka. 137 (5): 887–99. doi:10.1016 / j.cell.2009.04.061. PMC  2718848. PMID  19446322.
  12. ^ Park S, Roelofs J, Kim W, Robert J, Schmidt M, Gygi SP, Finley D (červen 2009). „Hexamerické shromáždění proteazomálních ATPáz je předvedeno v jejich C koncích“. Příroda. 459 (7248): 866–70. Bibcode:2009 Natur.459..866P. doi:10.1038 / nature08065. PMC  2722381. PMID  19412160.
  13. ^ Roelofs J, Park S, Haas W, Tian G, McAllister FE, Huo Y, Lee BH, Zhang F, Shi Y, Gygi SP, Finley D (červen 2009). „Chaperonem zprostředkovaná dráha regulační částice proteazomu“. Příroda. 459 (7248): 861–5. Bibcode:2009Natur.459..861R. doi:10.1038 / nature08063. PMC  2727592. PMID  19412159.
  14. ^ Saeki Y, Toh-E A, Kudo T, Kawamura H, Tanaka K (květen 2009). „Několik proteinů interagujících s proteazomem pomáhá sestavení regulační částice kvasinek 19S“. Buňka. 137 (5): 900–13. doi:10.1016 / j.cell.2009.05.005. PMID  19446323. S2CID  14151131.
  15. ^ Kaneko T, Hamazaki J, Iemura S, Sasaki K, Furuyama K, Natsume T, Tanaka K, Murata S (květen 2009). „Sestavovací dráha subkomplexu báze proteazomu savců je zprostředkována několika specifickými chaperony“. Buňka. 137 (5): 914–25. doi:10.1016 / j.cell.2009.05.008. PMID  19490896. S2CID  18551885.
  16. ^ Kumar B, Kim YC, DeMartino GN (prosinec 2010). „C-konec Rpt3, ATPázová podjednotka regulačního komplexu PA700 (19 S), je nezbytný pro sestavu proteasomu 26 S, ale ne pro aktivaci“. The Journal of Biological Chemistry. 285 (50): 39523–35. doi:10.1074 / jbc.M110.153627. PMC  2998155. PMID  20937828.
  17. ^ 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.
  18. ^ Tian G, Park S, Lee MJ, Huck B, McAllister F, Hill CP, Gygi SP, Finley D (listopad 2011). „Asymetrické rozhraní mezi regulačními a jádrovými částicemi proteazomu“. Přírodní strukturní a molekulární biologie. 18 (11): 1259–67. doi:10.1038 / nsmb.2147. PMC  3210322. PMID  22037170.
  19. ^ Lander GC, Estrin E, Matyskiela ME, Bashore C, Nogales E, Martin A (únor 2012). „Kompletní podjednotková architektura regulační částice proteazomu“. Příroda. 482 (7384): 186–91. Bibcode:2012Natur.482..186L. doi:10.1038 / příroda10774. PMC  3285539. PMID  22237024.
  20. ^ Gillette TG, Kumar B, Thompson D, Slaughter CA, DeMartino GN (listopad 2008). „Diferenciální role konců COOH AAA podjednotek PA700 (regulátor 19 S) v asymetrickém sestavení a aktivaci proteasomu 26 S“. The Journal of Biological Chemistry. 283 (46): 31813–31822. doi:10,1074 / jbc.M805935200. PMC  2581596. PMID  18796432.
  21. ^ Smith DM, Chang SC, Park S, Finley D, Cheng Y, Goldberg AL (září 2007). „Ukotvení karboxylových konců proteasomálních ATPáz v alfa prstenci proteasomu 20S otevírá bránu pro vstup do substrátu“. Molekulární buňka. 27 (5): 731–744. doi:10.1016 / j.molcel.2007.06.033. PMC  2083707. PMID  17803938.
  22. ^ Jacobson AD, MacFadden A, Wu Z, Peng J, Liu CW (červen 2014). „Autoregulace proteazomu 26S pomocí ubikvitinace in situ“. Molekulární biologie buňky. 25 (12): 1824–35. doi:10,1091 / mbc.E13-10-0585. PMC  4055262. PMID  24743594.
  23. ^ A b C d Ewing RM, Chu P, Elisma F, Li H, Taylor P, Climie S, McBroom-Cerajewski L, Robinson MD, O'Connor L, Li M, Taylor R, Dharsee M, Ho Y, Heilbut A, Moore L, Zhang S, Ornatsky O, Bukhman YV, Ethier M, Sheng Y, Vasilescu J, Abu-Farha M, Lambert JP, Duewel HS, Stewart II, Kuehl B, Hogue K, Colwill K, Gladwish K, Muskat B, Kinach R, Adams SL, Moran MF, Morin GB, Topaloglou T, Figeys D (2007). „Mapování interakcí lidských proteinů a proteinů ve velkém měřítku hmotnostní spektrometrií“. Mol. Syst. Biol. 3: 89. doi:10.1038 / msb4100134. PMC  1847948. PMID  17353931.
  24. ^ Hartmann-Petersen R, Tanaka K, Hendil KB (únor 2001). „Kvartérní struktura ATPázového komplexu lidských 26S proteazomů určená chemickým zesítěním“. Oblouk. Biochem. Biophys. 386 (1): 89–94. doi:10.1006 / abbi.2000.2178. PMID  11361004.
  25. ^ A b 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. Bibcode:2005 Natur.437.1173R. doi:10.1038 / nature04209. PMID  16189514. S2CID  4427026.
  26. ^ Dawson S, Apcher S, Mee M, Higashitsuji H, Baker R, Uhle S, Dubiel W, Fujita J, Mayer RJ (březen 2002). „Gankyrin je onkoprotein s ankyrinovým opakováním, který interaguje s CDK4 kinázou a S6 ATPázou proteasomu 26 S“. J. Biol. Chem. 277 (13): 10893–902. doi:10,1074 / jbc.M107313200. PMID  11779854.

Další čtení