PSMD9 - PSMD9
26S proteazomová non-ATPázová regulační podjednotka 9 je enzym že u lidí je kódován PSMD9 gen.[5][6]
Funkce
Proteasom 26S je multikatalytický proteinázový komplex s vysoce uspořádanou strukturou složenou ze 2 komplexů, jádra 20S a regulátoru 19S. Jádro 20S se skládá ze 4 kruhů po 28 neidentických podjednotkách; 2 kruhy se skládají ze 7 alfa podjednotek a 2 kruhy se skládají ze 7 beta podjednotek. Regulátor 19S se skládá ze základny, která obsahuje 6 podjednotek ATPázy a 2 podjednotky jiné než ATPázy, a víka, které obsahuje až 10 podjednotek jiných než ATPázy. Proteazomy jsou distribuovány v eukaryotických buňkách při vysoké koncentraci a štěpí peptidy procesem závislým na ATP / ubikvitinu nelyzozomální cestou. Základní funkcí modifikovaného proteazomu, imunoproteasomu, je zpracování MHC peptidů I. třídy. Tento gen kóduje podjednotku regulátoru 19S, která není ATPázou.[6]
Klinický význam
Proteazom a jeho podjednotky mají klinický význam přinejmenším ze dvou důvodů: (1) narušená komplexní sestava nebo nefunkční proteazom mohou být spojeny se základní patofyziologií konkrétních onemocnění a (2) mohou být využívány jako lékové cíle pro terapeutické zásahy. V poslední době bylo vynaloženo větší úsilí na zvážení proteazomu pro vývoj nových diagnostických markerů a strategií. Lepší a komplexní porozumění patofyziologii proteazomu by mělo v budoucnu vést ke klinickým aplikacím.
Proteazomy tvoří klíčovou složku pro systém ubikvitin-proteazom (UPS) [7] a odpovídající kontrola kvality buněčných proteinů (PQC). Protein ubikvitinace a následující proteolýza a degradace proteazomem jsou důležitými mechanismy při regulaci buněčný cyklus, růst buněk a diferenciace, genová transkripce, signální transdukce a apoptóza.[8] Následně kompromitovaný komplex a funkce proteazomu vedou ke snížení proteolytických aktivit a akumulaci poškozených nebo špatně složených proteinových druhů. Taková akumulace bílkovin může přispívat k patogenezi a fenotypovým vlastnostem u neurodegenerativních onemocnění,[9][10] kardiovaskulární choroby,[11][12][13] zánětlivé reakce a autoimunitní onemocnění,[14] a systémové reakce na poškození DNA vedoucí k malignity.[15]
Několik experimentálních a klinických studií ukázalo, že aberace a deregulace UPS přispívají k patogenezi několika neurodegenerativních a myodegenerativních poruch, včetně Alzheimerova choroba,[16] Parkinsonova choroba[17] a Pickova nemoc,[18] Amyotrofní laterální skleróza (ALS),[18] Huntingtonova choroba,[17] Creutzfeldt – Jakobova choroba,[19] nemoci motorických neuronů, nemoci polyglutaminu (PolyQ), Svalové dystrofie[20] a několik vzácných forem neurodegenerativních onemocnění spojených s demence.[21] Jako součást systém ubikvitin-proteazom (UPS), proteazom udržuje homeostázu srdečních bílkovin a hraje tak významnou roli v srdci Ischemická zranění,[22] hypertrofie komor[23] a Srdeční selhání.[24] Dále se hromadí důkaz, že UPS hraje zásadní roli při maligní transformaci. Proteolýza UPS hraje hlavní roli v reakcích rakovinných buněk na stimulační signály, které jsou kritické pro rozvoj rakoviny. V souladu s tím genová exprese degradací transkripční faktory, jako p53, c-jun, c-Fos, NF-kB, c-Myc, HIF-1α, MATα2, STAT3, proteiny vázající prvek regulované sterolem a androgenní receptory všechny jsou kontrolovány UPS a podílejí se tak na vývoji různých malignit.[25] Kromě toho UPS reguluje degradaci produktů potlačujících nádorové geny, jako je adenomatous polypóza coli (APC ) u kolorektálního karcinomu, retinoblastom (Rb). a von Hippel – Lindau nádorový supresor (VHL), stejně jako řada protoonkogeny (Raf, Moje C, Myb, Rel, Src, Mos, ABL ). UPS se také podílí na regulaci zánětlivých reakcí. Tato aktivita se obvykle připisuje roli proteazomů při aktivaci NF-κB, která dále reguluje expresi prozánětlivých cytokiny jako TNF-α, IL-β, IL-8, adhezní molekuly (ICAM-1, VCAM-1, P-výběr ) a prostaglandiny a oxid dusnatý (NE).[14] Kromě toho UPS také hraje roli v zánětlivých reakcích jako regulátory proliferace leukocytů, zejména prostřednictvím proteolýzy cyklinů a degradace CDK inhibitory.[26] Konečně autoimunitní onemocnění pacienti s SLE, Sjögrenův syndrom a revmatoidní artritida (RA) převážně vykazují cirkulující proteazomy, které lze použít jako klinické biomarkery.[27]
Úrovně genové exprese proteazomálních podjednotek (PSMA1, PSMA5, PSMB4, PSMB5 a PSMD1 ) byly zkoumány u 80 pacientů s neuroendokrinní plicní nádory a ve srovnání s kontrolami. Studie odhalila, že mRNA PSMB4 byla významně spojena s proliferativní aktivitou neuroendokrinních plicních nádorů.[28] Role PSMA5 však byla indikována také u neuroendokrinních plicních nádorů. Protein PSMA5 byl dále spojován s biosyntézou konjugovaná kyselina linolová (CLA) v prsní tkáni.[29]
Reference
- ^ A b C GRCh38: Vydání souboru 89: ENSG00000110801 - Ensembl, Květen 2017
- ^ A b C GRCm38: Vydání souboru 89: ENSMUSG00000029440 - 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.
- ^ Watanabe TK, Saito A, Suzuki M, Fujiwara T, Takahashi E, Slaughter CA, DeMartino GN, Hendil KB, Chung CH, Tanahashi N, Tanaka K (červen 1998). "cDNA klonování a charakterizace lidské proteazomální modulátorové podjednotky, p27 (PSMD9)". Genomika. 50 (2): 241–50. doi:10.1006 / geno.1998.5301. PMID 9653651.
- ^ A b „Entrez Gene: PSMD9 proteazom (prosome, makropain) 26S podjednotka, non-ATPase, 9".
- ^ Kleiger G, starosta T (červen 2014). „Nebezpečná cesta: prohlídka systému ubikvitin-proteazom“. Trendy v buněčné biologii. 24 (6): 352–9. doi:10.1016 / j.tcb.2013.12.003. PMC 4037451. PMID 24457024.
- ^ Goldberg AL, Stein R, Adams J (srpen 1995). „Nové poznatky o funkci proteazomu: od archebakterií po vývoj léků“. Chemie a biologie. 2 (8): 503–8. doi:10.1016/1074-5521(95)90182-5. PMID 9383453.
- ^ Sulistio YA, Heese K (leden 2015). „Systém ubikvitin-proteazom a deregulace molekulárních chaperonů u Alzheimerovy choroby“. Molekulární neurobiologie. 53 (2): 905–31. doi:10.1007 / s12035-014-9063-4. PMID 25561438. S2CID 14103185.
- ^ Ortega Z, Lucas JJ (2014). „Zapojení ubikvitin-proteazomového systému do Huntingtonovy choroby“. Hranice v molekulární neurovědě. 7: 77. doi:10.3389 / fnmol.2014.00077. PMC 4179678. PMID 25324717.
- ^ Sandri M, Robbins J (červen 2014). „Proteotoxicita: nedoceněná patologie u srdečních chorob“. Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 71: 3–10. doi:10.1016 / j.yjmcc.2013.12.015. PMC 4011959. PMID 24380730.
- ^ Drews O, Taegtmeyer H (prosinec 2014). „Cílení na ubikvitin-proteazomový systém u srdečních onemocnění: základ nových terapeutických strategií“. Antioxidanty a redoxní signalizace. 21 (17): 2322–43. doi:10,1089 / ars.2013.5823. PMC 4241867. PMID 25133688.
- ^ Wang ZV, Hill JA (únor 2015). „Kontrola kvality a metabolismu bílkovin: obousměrná kontrola v srdci“. Buněčný metabolismus. 21 (2): 215–26. doi:10.1016 / j.cmet.2015.01.016. PMC 4317573. PMID 25651176.
- ^ A b Karin M, Delhase M (únor 2000). „I kappa B kináza (IKK) a NF-kappa B: klíčové prvky prozánětlivé signalizace“. Semináře z imunologie. 12 (1): 85–98. doi:10.1006 / smim.2000.0210. PMID 10723801.
- ^ Ermolaeva MA, Dakhovnik A, Schumacher B (září 2015). „Mechanismy kontroly kvality v odpovědích na poškození buněčných a systémových DNA“. Recenze výzkumu stárnutí. 23 (Pt A): 3–11. doi:10.1016 / j.arr.2014.12.009. PMC 4886828. PMID 25560147.
- ^ Checler F, da Costa CA, Ancolio K, Chevallier N, Lopez-Perez E, Marambaud P (červenec 2000). „Role proteazomu při Alzheimerově chorobě“. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molekulární základ choroby. 1502 (1): 133–8. doi:10.1016 / s0925-4439 (00) 00039-9. PMID 10899438.
- ^ A b Chung KK, Dawson VL, Dawson TM (listopad 2001). "Role ubikvitin-proteazomální dráhy při Parkinsonově nemoci a dalších neurodegenerativních poruchách". Trendy v neurovědách. 24 (11 doplňků): S7–14. doi:10.1016 / s0166-2236 (00) 01998-6. PMID 11881748. S2CID 2211658.
- ^ A b Ikeda K, Akiyama H, Arai T, Ueno H, Tsuchiya K, Kosaka K (červenec 2002). „Morfometrické přehodnocení systému motorických neuronů Pickovy choroby a amyotrofické laterální sklerózy s demencí“. Acta Neuropathologica. 104 (1): 21–8. doi:10.1007 / s00401-001-0513-5. PMID 12070660. S2CID 22396490.
- ^ Manaka H, Kato T, Kurita K, Katagiri T, Shikama Y, Kujirai K, Kawanami T, Suzuki Y, Nihei K, Sasaki H (květen 1992). „Výrazné zvýšení ubikvitinu mozkomíšního moku u Creutzfeldt – Jakobovy choroby“. Neurovědy Dopisy. 139 (1): 47–9. doi:10.1016 / 0304-3940 (92) 90854-z. PMID 1328965. S2CID 28190967.
- ^ Mathews KD, Moore SA (leden 2003). „Svalová dystrofie končetinového pletence“. Aktuální zprávy o neurologii a neurovědě. 3 (1): 78–85. doi:10.1007 / s11910-003-0042-9. PMID 12507416. S2CID 5780576.
- ^ Mayer RJ (březen 2003). „Od neurodegenerace k neurohomeostáze: role ubikvitinu“. Drogové novinky a perspektivy. 16 (2): 103–8. doi:10.1358 / dnp.2003.16.2.829327. PMID 12792671.
- ^ Calise J, Powell SR (únor 2013). „Systém ubikvitin proteazomu a ischemie myokardu“. American Journal of Physiology. Fyziologie srdce a oběhu. 304 (3): H337–49. doi:10.1152 / ajpheart.00604.2012. PMC 3774499. PMID 23220331.
- ^ Predmore JM, Wang P, Davis F, Bartolone S, Westfall MV, Dyke DB, Pagani F, Powell SR, Day SM (březen 2010). "Dysfunkce ubikvitin proteazomu u lidských hypertrofických a dilatovaných kardiomyopatií". Oběh. 121 (8): 997–1004. doi:10.1161 / CIRCULATIONAHA.109.904557. PMC 2857348. PMID 20159828.
- ^ Powell SR (červenec 2006). "Systém ubikvitin-proteazomu ve fyziologii a patologii srdce". American Journal of Physiology. Fyziologie srdce a oběhu. 291 (1): H1 – H19. doi:10.1152 / ajpheart.00062.2006. PMID 16501026.
- ^ Adams J (duben 2003). "Potenciál pro inhibici proteazomu při léčbě rakoviny". Objev drog dnes. 8 (7): 307–15. doi:10.1016 / s1359-6446 (03) 02647-3. PMID 12654543.
- ^ Ben-Neriah Y (leden 2002). "Regulační funkce ubikvitinace v imunitním systému". Přírodní imunologie. 3 (1): 20–6. doi:10.1038 / ni0102-20. PMID 11753406. S2CID 26973319.
- ^ Egerer K, Kuckelkorn U, Rudolph PE, Rückert JC, Dörner T, Burmester GR, Kloetzel PM, Feist E (říjen 2002). „Cirkulující proteazomy jsou markery poškození buněk a imunologické aktivity u autoimunitních onemocnění“. The Journal of Rheumatology. 29 (10): 2045–52. PMID 12375310.
- ^ Mairinger FD, Walter RF, Theegarten D, Hager T, Vollbrecht C, Christoph DC, Worm K, Ting S, Werner R, Stamatis G, Mairinger T, Baba H, Zarogoulidis K, Huang H, Li Q, Tsakiridis K, Zarogoulidis P , Schmid KW, Wohlschlaeger J (2014). „Analýza genové exprese podjednotky 26S proteazomu PSMB4 odhaluje významnou upregulaci, odlišnou expresi a asociaci s proliferací v lidských plicních neuroendokrinních nádorech“. Journal of Cancer. 5 (8): 646–54. doi:10,7150 / jca.9955. PMC 4142326. PMID 25157275.
- ^ Jin YC, Li ZH, Hong ZS, Xu CX, Han JA, Choi SH, Yin JL, Zhang QK, Lee KB, Kang SK, Song MK, Kim YJ, Kang HS, Choi YJ, Lee HG (srpen 2012). „Konjugovaná proteinová podjednotka proteáz proteasomu α 5 (PSMA5) související se syntézou kyseliny linolové je zvýšena ošetřením kyselinou vakcenovou v tkáni kozí prsu“. Journal of Dairy Science. 95 (8): 4286–97. doi:10.3168 / jds.2011-4281. PMID 22818443.
Další čtení
- Coux O, Tanaka K, Goldberg AL (1996). "Struktura a funkce proteazomů 20S a 26S". Roční přehled biochemie. 65 (1): 801–47. doi:10.1146 / annurev.bi.65.070196.004101. PMID 8811196.
- Goff SP (srpen 2003). „Smrt deaminací: nový systém omezení hostitele pro HIV-1“. Buňka. 114 (3): 281–3. doi:10.1016 / S0092-8674 (03) 00602-0. PMID 12914693. S2CID 16340355.
- Seeger M, Ferrell K, Frank R, Dubiel W (březen 1997). „HIV-1 tat inhibuje proteasom 20 S a jeho aktivaci zprostředkovanou regulátorem 11 S“. The Journal of Biological Chemistry. 272 (13): 8145–8. doi:10.1074 / jbc.272.13.8145. PMID 9079628.
- Madani N, Kabat D (prosinec 1998). „Endogenní inhibitor viru lidské imunodeficience v lidských lymfocytech je překonán virovým proteinem Vif“. Journal of Virology. 72 (12): 10251–5. doi:10.1128 / JVI.72.12.10251-10255.1998. PMC 110608. PMID 9811770.
- Simon JH, Gaddis NC, Fouchier RA, Malim MH (prosinec 1998). "Důkaz pro nově objevený buněčný fenotyp anti-HIV-1". Přírodní medicína. 4 (12): 1397–400. doi:10.1038/3987. PMID 9846577. S2CID 25235070.
- Thomas MK, Yao KM, Tenser MS, Wong GG, Habener JF (prosinec 1999). „Bridge-1, nový koaktivátor domény PDZ E2A zprostředkované regulace transkripce genu pro inzulin“. Molekulární a buněčná biologie. 19 (12): 8492–504. doi:10,1128 / mcb.19.12.8492. PMC 84960. PMID 10567574.
- Tanahashi N, Murakami Y, Minami Y, Shimbara N, Hendil KB, Tanaka K (květen 2000). „Hybridní proteazomy. Indukce interferonem gama a příspěvek k proteolýze závislé na ATP“. The Journal of Biological Chemistry. 275 (19): 14336–45. doi:10.1074 / jbc.275.19.14336. PMID 10799514.
- Mulder LC, Muesing MA (září 2000). „Degradace HIV-1 integrázy cestou N-end pravidla“. The Journal of Biological Chemistry. 275 (38): 29749–53. doi:10,1074 / jbc.M004670200. PMID 10893419.
- Ciarallo S, Subramaniam V, Hung W, Lee JH, Kotchetkov R, Sandhu C, Milic A, Slingerland JM (květen 2002). „Pozměněná fosforylace, lokalizace a funkce p27 (Kip1) v lidských epiteliálních buňkách rezistentních vůči záchytu G (1) zprostředkovaného růstovým faktorem beta“ (1). Molekulární a buněčná biologie. 22 (9): 2993–3002. doi:10.1128 / MCB.22.9.2993-3002.2002. PMC 133745. PMID 11940657.
- Sheehy AM, Gaddis NC, Choi JD, Malim MH (srpen 2002). „Izolace lidského genu, který inhibuje infekci HIV-1 a je potlačena virovým proteinem Vif“. Příroda. 418 (6898): 646–50. Bibcode:2002 Natur.418..646S. doi:10.1038 / nature00939. PMID 12167863. S2CID 4403228.
- Huang X, Seifert U, Salzmann U, Henklein P, Preissner R, Henke W, Sijts AJ, Kloetzel PM, Dubiel W (listopad 2002). „Místo RTP sdílené proteinem HIV-1 Tat a podjednotkou alfa regulátoru 11S je zásadní pro jejich účinky na funkci proteazomu včetně zpracování antigenu.“ Journal of Molecular Biology. 323 (4): 771–82. doi:10.1016 / S0022-2836 (02) 00998-1. PMID 12419264.
- Gaddis NC, Chertova E, Sheehy AM, Henderson LE, Malim MH (květen 2003). „Komplexní vyšetření molekulárního defektu virionů typu 1 viru lidské imunodeficience s deficiencí vif“. Journal of Virology. 77 (10): 5810–20. doi:10.1128 / JVI.77.10.5810-5820.2003. PMC 154025. PMID 12719574.
- Lecossier D, Bouchonnet F, Clavel F, Hance AJ (květen 2003). "Hypermutace HIV-1 DNA v nepřítomnosti proteinu Vif". Věda. 300 (5622): 1112. doi:10.1126 / science.1083338. PMID 12750511. S2CID 20591673.
- Hedberg Y, Ljungberg B, Roos G, Landberg G (květen 2003). "Exprese cyklinu D1, D3, E a p27 v karcinomu lidských ledvinových buněk analyzovaná tkáňovým mikročipem". British Journal of Cancer. 88 (9): 1417–23. doi:10.1038 / sj.bjc.6600922. PMC 2741051. PMID 12778072.
- Zhang H, Yang B, Pomerantz RJ, Zhang C, Arunachalam SC, Gao L (červenec 2003). „Cytidindeamináza CEM15 indukuje hypermutaci v nově syntetizované DNA HIV-1“. Příroda. 424 (6944): 94–8. Bibcode:2003 Natur.424 ... 94Z. doi:10.1038 / nature01707. PMC 1350966. PMID 12808465.
- Mangeat B, Turelli P, Caron G, Friedli M, Perrin L, Trono D (červenec 2003). „Široká antiretrovirová obrana lidským APOBEC3G smrtící editací rodících se reverzních transkriptů“. Příroda. 424 (6944): 99–103. Bibcode:2003 Natur.424 ... 99 mil. doi:10.1038 / nature01709. PMID 12808466. S2CID 4347374.
- Harris RS, Bishop KN, Sheehy AM, Craig HM, Petersen-Mahrt SK, Watt IN, Neuberger MS, Malim MH (červen 2003). „Deaminace DNA zprostředkovává vrozenou imunitu vůči retrovirové infekci“. Buňka. 113 (6): 803–9. doi:10.1016 / S0092-8674 (03) 00423-9. PMID 12809610. S2CID 544971.