Koncept: Parvulin 14 (Par14) - Draft:Parvulin 14 (Par14)

Odstavec 14 (eukaryotický homolog parvulinu, EHPF) je členem parvulin rodina peptidyl-prolyl-cis / trans-izomeráz (PPIasy) u lidí, které mají prolylizomeráza aktivita.[1]

Dějiny

V roce 1999 byla Par14 identifikována dvěma skupinami nezávisle.[2][3] Po objevení člověka Pin1 v roce 1996,[4] Ukázalo se, že Par14 je druhým členem rodiny lidských parvulinů. Na rozdíl od Pin1 vykazuje Par14 malou katalytickou aktivitu, nevykazuje žádné preference pro fosforylované substráty[2] a nedokáže zachránit ztrátu parvulinu Ess1 souvisejícího s Pin1 v kvasinkách.[5] Par14 ortology se nacházejí v mnoha jednobuněčných eukaryotech a všech mnohobuněčných organismech. V roce 2006 byla popsána izoforma Par14, označovaná Par17, která nese N-terminální prodloužení 25 zbytků a je exprimována výhradně v hominidech.[6]

Výraz a lokalizace

Par14 pochází z transkripce genu PIN4 na chromozomu Xq13.1. Oblast promotorů je bez TATA a nachází se na ostrově CpG.[6] Protein je primárně aktivní v jádře / jádru buňky, ale také se nachází v cytoplazmě.[3][4][5][6][7]

Biologická funkce

Cytoplazma:Par14 interaguje se substrátem inzulínového receptoru (IRS-1) a zvyšuje inzulinem indukovanou tyrosinovou fosforylaci IRS-1.[8] Během mitózy se Par14 sdružuje s vřetenovým aparátem.[7] In vitro experimenty prokázaly, že Par14 může být zapojen do polymerace vláken.[9][10]

Nucleus / Nucleolus:Fosforylace Ser19 pomocí kasein kináza 2 translokuje Par14 do buněčného jádra.[11] Po defosforylaci se protein přidruží chromatin,[12] s N-koncem zodpovědným hlavně za vysoce afinitní vazbu DNA.[13] Par14 se nachází v pre-ribozomálních ribonukleárních proteinových komplexech, kde působí jako faktor zpracování rRNA.[7][14] Fotoafinitní označení a Kapalinová chromatografie – hmotnostní spektrometrie Analýza odhalila, že enzym je spojen s proteiny fungujícími v replikace DNA, Oprava DNA a / nebo remodelace chromatinu.[10] Par14 vyžaduje fosforylaci Ser7 a Ser9 pomocí protein kináza B (Akt) (nebo protein kináza C. ) pro jaderný vývoz. Tento export pravděpodobně udržuje 14-3-3 protein v a Crm1 závislým způsobem.[15]

Struktura

Katalytická doména Par14 vykazuje typický parvulinový záhyb (řád prvků sekundární struktury β1-α1-α2-h-β2-α3-β3-β4; α = α-spirála, β = β-vlákno, h = spirálovitý obrat) nalezený ve všech členové této rodiny.[16] Jeho trojrozměrná struktura PDB-ID: 3UI4 PDB-ID: 1EQ3 je charakterizována topologií „sevření ruky“ s centrálním jádrem β-listu (skládajícím se ze čtyř antiparalelních řetězců) proti α-šroubovici 3. Katalytické centrum leží na konkávní straně β-listu.[16][17] N-terminál IDR[nutná disambiguation ]- jako doména předchází úsek podobný převážně malým nebo základním zbytkům. Prvek IDR je náchylný k posttranslačním úpravám.

Funkce související s nemocí / klinické aspekty

Par14 se podílí na nadregulaci žloutenka typu B replikace viru.[18] Výraz Par14 koreluje s primární biliární cirhóza, autoimunitní chronické cholestatické onemocnění jater.[19] K-RAS exosomy Bylo zjištěno, že z kolaterálních rakovinných buněk nese Par14.[20]

Reference

  1. ^ Matena, Anja; Rehic, Edisa; Hönig, Dana; Kamba, Bianca; Bayer, Peter (2018). "Struktura a funkce lidských parvulinů Pin1 a Par14 / 17". Biologická chemie. 399 (2): 101–125. doi:10.1515 / hsz-2017-0137. PMID  29040060. S2CID  46851627.
  2. ^ A b Uchida, Takafumi; Fujimori, Fumihiro; Tradler, Thomas; Fischer, Gunter; Rahfeld, Jens-U (1999). "Identifikace a charakterizace 14k Da lidský protein jako nová parvulinem podobná peptidylprolyl cis / trans izomeráza ". FEBS Dopisy. 446 (2–3): 278–282. doi:10.1016 / s0014-5793 (99) 00239-2. PMID  10100858. S2CID  45172611.
  3. ^ A b Thorpe, Julian R .; Rulten, Stuart L .; Kay, John E. (1999). „Vazba domnělého a známého chaperonového proteinu odhaleného přenosovou elektronovou mikroskopií označující imunogold: navrhované použití chaperonů jako sond pro distribuci jejich cílových proteinů“. Journal of Histochemistry & Cytochemistry. 47 (12): 1633–1640. doi:10.1177/002215549904701215. PMID  10567447. S2CID  13140240.
  4. ^ A b Ping Lu, Kun; Hanes, Steven D .; Hunter, Tony (1996). "Lidská peptidyl-prolyl izomeráza nezbytná pro regulaci mitózy". Příroda. 380 (6574): 544–547. Bibcode:1996 Natur.380..544P. doi:10.1038 / 380544a0. PMID  8606777. S2CID  4258406.
  5. ^ A b Metzner, Martin; Stoller, Gerlind; Rücknagel, Karl P .; Lu, Kun Ping; Fischer, Gunter; Luckner, Martin; Küllertz, Gerhard (2001). "Funkční náhrada esenciálního ESS1 v kvasnicích rostlinou ParvulinDlPar13". Journal of Biological Chemistry. 276 (17): 13524–13529. doi:10,1074 / jbc.M007005200. PMID  11118437. S2CID  39847373.
  6. ^ A b C Mueller, Jonathan; Kessler, Daniel; Neumann, Daniel; Stratmann, Tina; Papatheodorou, Panagiotis; Hartmann-Fatu, Cristina; Bayer, Peter (2006). „Charakterizace nových prodloužených izoforem parvulinu, které jsou všudypřítomně exprimovány v lidských tkáních a pocházejí z alternativní iniciace transkripce“. BMC Molekulární biologie. 7: 9. doi:10.1186/1471-2199-7-9. PMC  1420321. PMID  16522211.
  7. ^ A b C Fujiyama-Nakamura, Sally; Yoshikawa, Harunori; Homma, Keiichi; Hayano, Toshiya; Tsujimura-Takahashi, Teruko; Izumikawa, Keiichi; Ishikawa, Hideaki; Miyazawa, Naoki; Yanagida, Mitsuaki; Miura, Yutaka; Shinkawa, Takashi; Yamauchi, Yoshio; Isobe, Toshiaki; Takahashi, Nobuhiro (2009). „Parvulin (Par14), peptidyl-prolylcis-trans Izomeráza, je nový faktor zpracování rRNA, který se vyvinul v metazoanské linii ". Molekulární a buněčná proteomika. 8 (7): 1552–1565. doi:10,1074 / mcp.M900147-MCP200. PMC  2716718. PMID  19369196.
  8. ^ Zhang, červen; Nakatsu, Yusuke; Shinjo, Takanori; Guo, Ying; Sakoda, Hidejuki; Yamamotoya, Takeshi; Otani, Yuichiro; Okubo, Hirofumi; Kushiyama, Akifumi; Fujishiro, Midori; Fukushima, Toshiaki; Tsuchiya, Yoshihiro; Kamata, Hideaki; Iwashita, Misaki; Nishimura, Fusanori; Katagiri, Hideki; Takahashi, Shin-Ichiro; Kurihara, Hiroki; Uchida, Takafumi; Asano, Tomoichiro (2013). „Protein Par14 se asociuje s inzulinovým receptorovým substrátem 1 (IRS-1), čímž zvyšuje fosforylaci a metabolické účinky inzulínu indukovaného IRS-1“. Journal of Biological Chemistry. 288 (28): 20692–20701. doi:10.1074 / jbc.M113.485730. PMC  3711332. PMID  23720771.
  9. ^ Thiele, Alexandra; Krentzlin, Karolin; Erdmann, Frank; Rauh, David; Hause, Gerd; Zerweck, Johannes; Kilka, Susann; Pösel, Stephanie; Fischer, Gunter; Schutkowski, Mike; Weiwad, Matthias (2011). „Parvulin 17 podporuje sestavení mikrotubulů svou aktivitou peptidyl-prolyl cis / trans izomerázy“. Journal of Molecular Biology. 411 (4): 896–909. doi:10.1016 / j.jmb.2011.06.040. PMID  21756916.
  10. ^ A b Goehring, Anna; Michin, Irina; Gerdes, Tina; Schulze, Nina; Blueggel, Mike; Rehic, Edisa; Kaschani, Farnusch; Kaiser, Markus; Bayer, Peter (2020). „Cílení parvulinových interaktorů zesítěním zprostředkovaným diazirinem odhaluje buněčnou roli lidského Par14 / 17 při polymeraci aktinu“. Biologická chemie. 401 (8): 955–968. doi:10.1515 / hsz-2019-0423. S2CID  212621904.
  11. ^ Reimer, Tatiana; Weiwad, Matthias; Schierhorn, Angelika; Ruecknagel, Peter-Karl; Rahfeld, Jens-Ulrich; Bayer, Peter; Fischer, Gunter (2003). „Fosforylace N-koncové domény reguluje subcelulární lokalizaci a vlastnosti DNA vázat peptidyl-prolyl cis / trans izomerázu hPar14“. Journal of Molecular Biology. 330 (5): 955–966. doi:10.1016 / s0022-2836 (03) 00713-7. PMID  12860119.
  12. ^ Saningong, Akuma D .; Bayer, Peter (2015). "Lidská DNA vázající peptidyl-prolyl cis / Trans izomeráza Par14 je závislá na buněčném cyklu a asociuje se s chromatinem in vivo". BMC biochemie. 16: 4. doi:10.1186 / s12858-015-0033-x. PMC  4327958. PMID  25645591.
  13. ^ Surmacz, Tatiana Anna; Bayer, Elena; Rahfeld, Jens-Ulrich; Fischer, Gunter; Bayer, Peter (2002). „N-koncová základní doména lidského parvulinu hPar14 je odpovědná za vstup do jádra a za vysoce afinitní vazbu DNA“. Journal of Molecular Biology. 321 (2): 235–247. doi:10.1016 / s0022-2836 (02) 00615-0. PMID  12144781.
  14. ^ Fujiyama, Sally; Yanagida, Mitsuaki; Hayano, Toshiya; Miura, Yutaka; Isobe, Toshiaki; Takahashi, Nobuhiro; Uchida, T .; Takahashi, N. (2002). „Izolace a proteomická charakterizace komplexů lidského parvulinu s přeribozomálním ribonukleoproteinem“. Journal of Biological Chemistry. 277 (26): 23773–23780. doi:10,1074 / jbc.M201181200. PMID  11960984. S2CID  43724722.
  15. ^ Reimer T (2003), Buněčná lokalizace a funkce peptidyl-prolyl cis-trans izomerázy hPar14. Disertační práce
  16. ^ A b Sekerina, Elena; Rahfeld, Jens Ulrich; Müller, Jonathan; Fanghänel, Jörg; Rascher, Christine; Fischer, Gunter; Bayer, Peter (2000). „Struktura roztoku NMR h Par14 odhaluje podobnost s doménou peptidyl prolyl cis / trans izomerázy mitotického regulátoru h Pinl, ale naznačuje jinou funkčnost proteinu 11 Upraveno A. Fershtem.“ Journal of Molecular Biology. 301 (4): 1003–1017. doi:10.1006 / jmbi.2000.4013. PMID  10966801.
  17. ^ Terada, Tohru; Shirouzu, Mikako; Fukumori, Yasuhiro; Fujimori, Fumihiro; Ito, Yutaka; Kigawa, Takanori; Yokoyama, Shigeyuki; Uchida, Takafumi (2001). „Struktura roztoku lidské parvulinu podobné peptidyl prolyl cis / trans izomerázy, hPar14“. Journal of Molecular Biology. 305 (4): 917–926. doi:10.1006 / jmbi.2000.4293. PMID  11162102.
  18. ^ Saeed, Umar; Kim, Jumi; Piracha, Zahra Zahid; Kwon, Hyeonjoong; Jung, Jaesung; Chwae, Yong-Joon; Park, slunce; Shin, Ho-Joon; Kim, Kyongmin (2018). „Parvulin 14 a Parvulin 17 se váže na HBX a cccDNA a upreguluje replikaci viru hepatitidy B z cccDNA na virion způsobem závislým na HBX“. Journal of Virology. 93 (6). doi:10.1128 / JVI.01840-18. PMC  6401437. PMID  30567987.
  19. ^ Mitchell, Michelle M .; Lleo, Ana; Zammataro, Luca; Mayo, Marlyn J .; Invernizzi, Pietro; Bach, Nancy; Shimoda, Shinji; Gordon, Stuart; Podda, Mauro; Gershwin, M. Eric; Selmi, Carlo; Lasalle, Janine M. (2011). „Epigenetické vyšetření variabilně inaktivovaných genů chromozomu X u monozygotních ženských dvojčat nesouhlasících s primární biliární cirhózou“. Epigenetika. 6 (1): 95–102. doi:10.4161 / epi.6.1.13405. PMC  3029486. PMID  20864813.
  20. ^ Demory Beckler, Michelle; Higginbotham, James N .; Franklin, Jeffrey L .; Ham, Amy-Joan; Halvey, Patrick J .; Imasuen, Imade E .; Whitwell, Corbin; Li, Ming; Liebler, Daniel C .; Coffey, Robert J. (2013). "Proteomická analýza exozomů z mutantních KRAS buněk rakoviny tlustého střeva identifikuje mezibuněčný přenos mutantního KRAS". Molekulární a buněčná proteomika. 12 (2): 343–355. doi:10,1074 / mcp.M112.022806. S2CID  30398978.