PSMC5 - PSMC5

PSMC5
Protein PSMC5 PDB 2KRK.png
Dostupné struktury
PDBHledání ortologu: PDBe RCSB
Identifikátory
AliasyPSMC5, S8, SUG-1, SUG1, TBP10, TRIP1, p45, p45 / SUG, proteazom 26S podjednotka, ATPáza 5
Externí IDOMIM: 601681 MGI: 105047 HomoloGene: 2098 Genové karty: PSMC5
Umístění genu (člověk)
Chromozom 17 (lidský)
Chr.Chromozom 17 (lidský)[1]
Chromozom 17 (lidský)
Genomic location for PSMC5
Genomic location for PSMC5
Kapela17q23.3Start63,827,152 bp[1]
Konec63,832,026 bp[1]
Exprese RNA vzor
PBB GE PSMC5 209503 s at fs.png
Další údaje o referenčních výrazech
Ortology
DruhČlověkMyš
Entrez

5705

19184

Ensembl

ENSG00000087191

ENSMUSG00000020708

UniProt

P62195

P62196

RefSeq (mRNA)

NM_001199163
NM_002805

NM_008950

RefSeq (protein)

NP_001186092
NP_002796

NP_032976

Místo (UCSC)Chr 17: 63,83 - 63,83 MbChr 11: 106,26 - 106,26 Mb
PubMed Vyhledávání[3][4]
Wikidata
Zobrazit / upravit člověkaZobrazit / upravit myš

Regulační podjednotka 26S proteázy 8, také známý jako 26S proteazomová podjednotka AAA-ATPázy Rpt6, je enzym že u lidí je kódován PSMC5 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, Rpt4, Rpt5 a Rpt6 (tento protein)) společně se čtyřmi podjednotkami, které nejsou ATPázou (Rpn1, Rpn2, Rpn10, a Rpn13 ) tvoří základní dílčí komplex regulační částice 19S pro proteazom komplex.[8]

Gen

Gen PSMC5 kóduje jednu z podjednotek ATPázy, člen rodiny triple-A ATPáz, které mají aktivitu podobnou chaperonu. Kromě účasti na funkcích proteazomu se tato podjednotka může podílet na transkripční regulaci, protože bylo prokázáno, že interaguje s receptorem hormonu štítné žlázy a receptorem alfa-retinoidu X.[7] Člověk PSMC5 Gen má 13 exonů a lokalizuje se v chromozomovém pásmu 17q23.3.

Protein

Regulační podjednotka 8 proteázy lidského proteinu 26S má velikost 45,6 kDa a skládá se ze 406 aminokyselin. Vypočítaná teoretická pí tohoto proteinu je 8,23.[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 a Rpn14 / PAAAF1 až Rpt6 (tento protein). 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]

Funkce

Jako degradační mechanismus, který je zodpovědný za ~ 70% intracelulární proteolýzy,[16] 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.[17][18] 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.[19][20] 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.[21]

Interakce

PSMC5 bylo prokázáno komunikovat s:

Reference

  1. ^ A b C GRCh38: Vydání souboru 89: ENSG00000087191 - Ensembl, Květen 2017
  2. ^ A b C GRCm38: Vydání souboru 89: ENSMUSG00000020708 - 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. ^ Hoyle J, Tan KH, Fisher EM (březen 1997). „Lokalizace genů kódujících dva lidské členy jedné domény rodiny AAA: PSMC5 (protein interagující s receptorem hormonu štítné žlázy, TRIP1) a PSMC3 (protein vázající Tat, TBP1)“. Hum Genet. 99 (2): 285–8. doi:10,1007 / s004390050356. PMID  9048938. S2CID  29818936.
  7. ^ A b „Entrez Gene: PSMC5 proteazom (prosome, makropain) 26S podjednotka, ATPáza, 5".
  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: P62195 - PRS8_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. ^ 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.
  17. ^ 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.
  18. ^ 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.
  19. ^ 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.
  20. ^ 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.
  21. ^ 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.
  22. ^ Ishizuka T, Satoh T, Monden T, Shibusawa N, Hashida T, Yamada M, Mori M (srpen 2001). „Virus lidské imunodeficience typu 1 Tat vázající protein-1 je transkripční koaktivátor specifický pro TR“. Mol. Endokrinol. 15 (8): 1329–43. doi:10.1210 / oprava.15.8.0680. PMID  11463857.
  23. ^ 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.
  24. ^ 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.
  25. ^ Su K, Yang X, Roos MD, Paterson AJ, Kudlow JE (červen 2000). „Lidský Sug1 / p45 se podílí na proteazomově závislé degradaci Sp1“. Biochem. J. 348. 348 Pt 2 (2): 281–9. doi:10.1042/0264-6021:3480281. PMC  1221064. PMID  10816420.
  26. ^ Wang YT, Chuang JY, Shen MR, Yang WB, Chang WC, Hung JJ (červenec 2008). „Sumoylace specificity protein 1 zvyšuje jeho degradaci změnou lokalizace a zvýšením proteolytického procesu specificity proteinu 1“. J. Mol. Biol. 380 (5): 869–85. doi:10.1016 / j.jmb.2008.05.043. PMID  18572193.
  27. ^ Weeda G, Rossignol M, Fraser RA, Winkler GS, Vermeulen W, van 't Veer LJ, Ma L, Hoeijmakers JH, Egly JM (červen 1997). „XPB podjednotka opravného / transkripčního faktoru TFIIH přímo interaguje s SUG1, podjednotkou proteazomu 26S a domnělým transkripčním faktorem“. Nucleic Acids Res. 25 (12): 2274–83. doi:10.1093 / nar / 25.12.2274. PMC  146752. PMID  9173976.

Další čtení