Ran (protein) - Ran (protein)

BĚŽEL
PBB Protein RAN image.jpg
Dostupné struktury
PDBHledání ortologu: PDBe RCSB
Identifikátory
AliasyBĚŽEL„ARA24, Gsp1, TC4, Ran, člen rodiny onkogenů RAS
Externí IDOMIM: 601179 MGI: 1333112 HomoloGene: 68143 Genové karty: BĚŽEL
Umístění genu (člověk)
Chromozom 12 (lidský)
Chr.Chromozom 12 (lidský)[1]
Chromozom 12 (lidský)
Genomické umístění pro RAN
Genomické umístění pro RAN
Kapela12q24,33Start130,872,037 bp[1]
Konec130,877,678 bp[1]
Exprese RNA vzor
PBB GE RAN 200749 na fs.png

PBB GE RAN 200750 s na fs.png
Další údaje o referenčních výrazech
Ortology
DruhČlověkMyš
Entrez

5901

19384

Ensembl

ENSG00000132341

ENSMUSG00000029430

UniProt

P62826

P62827

RefSeq (mRNA)

NM_006325
NM_001300796
NM_001300797

NM_009391

RefSeq (protein)

NP_001287725
NP_001287726
NP_006316

NP_033417

Místo (UCSC)Chr 12: 130,87 - 130,88 MbChr 5: 129,02 - 129,02 Mb
PubMed Vyhledávání[3][4]
Wikidata
Zobrazit / upravit člověkaZobrazit / upravit myš

Běžel (RAsouvisející s Nuclear protein) také známý jako GTP-vázající jaderný protein Ran je protein že u lidí je kódováno RAN gen. Ran je malý 25 kDa protein, který se podílí na transportu do az ven buněčné jádro v době mezifáze a také zapojen do mitóza. Je členem Ras nadčeleď.[5][6][7]

Ran je a malý G protein to je nezbytné pro translokaci RNA a proteinů přes komplex jaderných pórů. Protein Ran byl také zapojen do řízení syntézy DNA a progrese buněčného cyklu, protože bylo zjištěno, že mutace v Ranu narušují syntézu DNA.[8]

Funkce

Běžel cyklus

Schematické znázornění Ranova cyklu

Ran existuje v buňce ve dvou formách vázaných na nukleotidy: HDP -vázané a GTP -vázaný. RanGDP se převádí na RanGTP prostřednictvím akce RCC1, nukleotidový výměnný faktor pro Ran. RCC1 je také známý jako RanGEF (Ran Guanine Nucleotide Exchange Factor). Ran je vlastní GTPáza -aktivita se aktivuje interakcí s Ran Protein aktivující GTPázu (RanGAP), usnadněný tvorbou komplexu s Ran-vazebným proteinem (RanBP). Aktivace GTPázy vede k přeměně RanGTP na RanGDP, čímž se uzavírá Ranův cyklus.

Ran může volně difundovat do buňky, ale protože RCC1 a RanGAP jsou umístěny na různých místech v buňce, koncentrace RanGTP a RanGDP se také lokálně liší, což vytváří koncentrační gradienty, které fungují jako signály pro další buněčné procesy. RCC1 je vázán na chromatin a proto se nachází uvnitř jádro. RanGAP je cytoplazmatický v droždí a vázán na jaderný obal v rostlinách a zvířatech. V buňkách savců ano SUMO upraveno a připojeno k cytoplazmatické straně komplex jaderných pórů prostřednictvím interakce s nukleoporin RANBP2 (Nup358). Tento rozdíl v umístění pomocných proteinů v Ranově cyklu vede k vysokému poměru RanGTP k RanGDP uvnitř jádra a nepřímo nízkému poměru RanGTP k RanGDP mimo jádro. Kromě gradientu stavu Ran vázaného na nukleotidy existuje gradient samotného proteinu s vyšší koncentrací Ran v jádře než v cytoplazmě. Cytoplazmatický RanGDP je importován do jádra malým proteinem NUTF2 (Nuclear Transport Factor 2), kde RCC1 může poté katalyzovat výměnu HDP za GTP na Ran.

Role v jaderném transportu během mezifáze

Zapojení probíhajícího cyklu do nukleocytoplazmatického transportu v jaderném póru

Ran se podílí na transportu proteinů přes jaderný obal interakcí s karyofheriny a změna jejich schopnosti vázat nebo uvolňovat molekuly nákladu. Nákladové proteiny obsahující a signál jaderné lokalizace (NLS) jsou vázány importins a transportován do jádra. Uvnitř jádra se RanGTP váže na import a uvolňuje importovaný náklad. Náklad, který se musí dostat z jádra do cytoplazmy, se váže exportovat v ternárním komplexu s RanGTP. Po hydrolýze RanGTP na RanGDP mimo jádro se komplex disociuje a exportovaný náklad se uvolní.

Role v mitóze

Během mitózy je zapojen Ranův cyklus mitotické vřeteno po oddělení chromozomů.[9][10] V době profáze, prudký gradient v poměru RanGTP-RanGDP na jaderných pórech se rozpadá, protože jaderná obálka se stává netěsnou a rozebírá se. Koncentrace RanGTP zůstává vysoká kolem chromozomy jako RCC1, nukleotidový výměnný faktor, zůstává připojen k chromatin.[11] RanBP2 (Nup358) a RanGAP se přesunou do kinetochory kde usnadňují připojení vláken vřetena k chromozomům. RanGTP navíc podporuje montáž vřetena mechanismy podobnými mechanismům jaderného transportu: aktivita faktorů montáže vřetena, jako je NuMA a TPX2 je inhibován vazbou na importiny. Uvolněním importinů RanGTP aktivuje tyto faktory, a proto podporuje sestavování mitotické vřeteno. v telofáze, Je nutná hydrolýza RanGTP a výměna nukleotidů fúze vezikul u reformujících se jaderných obalů dceřiných jader.

Ran a androgenový receptor

RAN je androgenní receptor (AR) koaktivátor (ARA24), který se váže rozdílně s různými délkami polyglutamin v androgenním receptoru. Je spojena expanze polyglutaminového opakování v AR spinální a bulbární svalová atrofie (Kennedyho choroba). RAN koaktivace AR klesá s expanzí polyglutaminu v AR a tato slabá koaktivace může vést k částečné androgenní necitlivosti během vývoje spinální a bulbární svalové atrofie.[12][13]

Interakce

Ran bylo prokázáno komunikovat s:

Nařízení

Ranův výraz je potlačen podle mikroRNA miR-10a.[32]

Viz také

Reference

  1. ^ A b C GRCh38: Vydání souboru 89: ENSG00000132341 - Ensembl, Květen 2017
  2. ^ A b C GRCm38: Vydání souboru 89: ENSMUSG00000029430 - 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. ^ Moore MS, Blobel G (květen 1994). "G protein zapojený do nukleocytoplazmatického transportu: role Rana". Trends Biochem. Sci. 19 (5): 211–6. doi:10.1016/0968-0004(94)90024-8. PMID  7519373.
  6. ^ Avis JM, Clarke PR (říjen 1996). „Ran, GTPáza zapojená do jaderných procesů: její regulátory a efektory“. J. Cell Sci. 109 (10): 2423–7. PMID  8923203.
  7. ^ Dasso M, Pu RT (srpen 1998). „Jaderná doprava: provozována Ranem?“. Dopoledne. J. Hum. Genet. 63 (2): 311–6. doi:10.1086/301990. PMC  1377330. PMID  9683621.
  8. ^ Sazer S, Dasso M (duben 2000). „Běžel desetiboj: několik rolí Rana“. J. Cell Sci. 113 (7): 1111–8. PMID  10704362.
  9. ^ Gruss OJ, Vernos I (září 2004). "Mechanismus montáže vřetena: funkce Ran a jeho cílové TPX2". J. Cell Biol. 166 (7): 949–55. doi:10.1083 / jcb.200312112. PMC  2172015. PMID  15452138.
  10. ^ Ciciarello M, Mangiacasale R, Lavia P (srpen 2007). "Prostorová kontrola mitózy pomocí GTPasy běžel". Buňka. Mol. Life Sci. 64 (15): 1891–914. doi:10.1007 / s00018-007-6568-2. PMID  17483873. S2CID  8687055.
  11. ^ Carazo-Salas RE, Guarguaglini G, Gruss OJ, Segref A, Karsenti E, Mattaj IW (červenec 1999). „Pro tvorbu mitotického vřetena indukovaného chromatinem je vyžadováno generování GTP vázaného pomocí RCC1“. Příroda. 400 (6740): 178–81. Bibcode:1999 Natur.400..178C. doi:10.1038/22133. PMID  10408446. S2CID  4417176.
  12. ^ Hsiao PW, Lin DL, Nakao R, Chang C (červenec 1999). „Vazba Kennedyho neuronového onemocnění na ARA24, první identifikovaný koaktivátor asociovaný s polyglutaminovým regionem s receptorem androgenu“. J. Biol. Chem. 274 (29): 20229–34. doi:10.1074 / jbc.274.29.20229. PMID  10400640.
  13. ^ Sampson ER, Yeh SY, Chang HC, Tsai MY, Wang X, Ting HJ, Chang C (2001). "Identifikace a charakterizace koregulátorů spojených s androgenovými receptory v buňkách rakoviny prostaty". J. Biol. Regul. Homeost. Agenti. 15 (2): 123–9. PMID  11501969.
  14. ^ A b C Plafker K, Macara IG (2000). „Usnadněná nukleocytoplazmatická peletizace Ran vazebného proteinu RanBP1“. Mol. Buňka. Biol. 20 (10): 3510–21. doi:10.1128 / MCB.20.10.3510-3521.2000. PMC  85643. PMID  10779340.
  15. ^ Kutay U, Izaurralde E, Bischoff FR, Mattaj IW, Görlich D (1997). „Dominantní negativní mutanti importinu-beta blokují více cest importu a exportu přes komplex jaderných pórů“. EMBO J.. 16 (6): 1153–63. doi:10.1093 / emboj / 16.6.1153. PMC  1169714. PMID  9135132.
  16. ^ Percipalle P, Clarkson WD, Kent HM, Rhodes D, Stewart M (1997). "Molekulární interakce mezi importin alfa / beta heterodimerem a proteiny podílejícími se na importu jaderných proteinů obratlovců". J. Mol. Biol. 266 (4): 722–32. doi:10.1006 / jmbi.1996.0801. PMID  9102465.
  17. ^ Roig J, Mikhailov A, Belham C, Avruch J (2002). „Nercc1, savčí kináza rodiny NIMA, váže Ran GTPázu a reguluje mitotickou progresi“. Genes Dev. 16 (13): 1640–58. doi:10,1101 / gad. 972202. PMC  186374. PMID  12101123.
  18. ^ Cushman I, Bowman BR, Sowa ME, Lichtarge O, Quiocho FA, Moore MS (2004). "Výpočetní a biochemická identifikace vazebného místa komplexu jaderných pórů na nosiči jaderného transportu NTF2". J. Mol. Biol. 344 (2): 303–10. doi:10.1016 / j.jmb.2004.09.043. PMID  15522285.
  19. ^ Stewart M, Kent HM, McCoy AJ (1998). „Strukturální základ pro molekulární rozpoznávání mezi jaderným transportním faktorem 2 (NTF2) a formou GTPasy Ran-rodiny Ras vázané na HDP“. J. Mol. Biol. 277 (3): 635–46. doi:10.1006 / jmbi.1997.1602. PMID  9533885.
  20. ^ A b Steggerda SM, Paschal BM (2000). „Savčí protein Mog1 je faktorem uvolňování guaninového nukleotidu pro Ran“. J. Biol. Chem. 275 (30): 23175–80. doi:10.1074 / jbc.C000252200. PMID  10811801.
  21. ^ A b Ren M, Villamarin A, Shih A, Coutavas E, Moore MS, LoCurcio M, Clarke V, Oppenheim JD, D'Eustachio P, Rush MG (1995). „Samostatné domény Ran GTPázy interagují s různými faktory, aby regulovaly import jaderných proteinů a zpracování RNA“. Mol. Buňka. Biol. 15 (4): 2117–24. doi:10.1128 / MCB.15.4.2117. PMC  230439. PMID  7891706.
  22. ^ Hillig RC, Renault L, Vetter IR, Drell T, Wittinghofer A, Becker J (1999). "Krystalová struktura rna1p: nový záhyb pro protein aktivující GTPázu". Mol. Buňka. 3 (6): 781–91. doi:10.1016 / S1097-2765 (01) 80010-1. PMID  10394366.
  23. ^ Becker J, Melchior F, Gerke V, Bischoff FR, Ponstingl H, Wittinghofer A (1995). „RNA1 kóduje protein aktivující GTPázu specifický pro Gsp1p, Ran / TC4 homolog Saccharomyces cerevisiae“. J. Biol. Chem. 270 (20): 11860–5. doi:10.1074 / jbc.270.20.11860. PMID  7744835.
  24. ^ Bischoff FR, Klebe C, Kretschmer J, Wittinghofer A, Ponstingl H (1994). „RanGAP1 indukuje aktivitu GTPázy u Ran souvisejícího s jaderným Ras“. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 91 (7): 2587–91. Bibcode:1994PNAS ... 91.2587B. doi:10.1073 / pnas.91.7.2587. PMC  43414. PMID  8146159.
  25. ^ Renault L, Kuhlmann J, Henkel A, Wittinghofer A (2001). "Strukturální základ pro výměnu guaninových nukleotidů na Ran regulátorem kondenzace chromozomů (RCC1)". Buňka. 105 (2): 245–55. doi:10.1016 / S0092-8674 (01) 00315-4. PMID  11336674. S2CID  12827419.
  26. ^ Azuma Y, Renault L, García-Ranea JA, Valencia A, Nishimoto T, Wittinghofer A (1999). "Model interakce ran-RCC1 pomocí biochemických a dokovacích experimentů". J. Mol. Biol. 289 (4): 1119–30. doi:10.1006 / jmbi.1999.2820. PMID  10369786.
  27. ^ Chook YM, Blobel G (1999). "Struktura komplexu jaderného transportu karyopherin-beta2-Ran x GppNHp". Příroda. 399 (6733): 230–7. Bibcode:1999 Natur.399..230C. doi:10.1038/20375. PMID  10353245. S2CID  4413233.
  28. ^ A b Shamsher MK, Ploski J, Radu A (2002). „Karyopherin beta 2B se podílí na exportu mRNA z jádra“. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 99 (22): 14195–9. Bibcode:2002PNAS ... 9914195S. doi:10.1073 / pnas.212518199. PMC  137860. PMID  12384575.
  29. ^ Tickenbrock L, Cramer J, Vetter IR, Muller O (2002). "Oblast stočené cívky (aminokyseliny 129-250) nádorového supresorového proteinu adenomatózní polypózy coli (APC). Její struktura a interakce s oblastí udržování chromozomů 1 (Crm-1)". J. Biol. Chem. 277 (35): 32332–8. doi:10,1074 / jbc.M203990200. PMID  12070164.
  30. ^ Fornerod M, Ohno M, Yoshida M, Mattaj IW (1997). „CRM1 je exportní receptor pro nukleární exportní signály bohaté na leucin“. Buňka. 90 (6): 1051–60. doi:10.1016 / S0092-8674 (00) 80371-2. PMID  9323133. S2CID  15119502.
  31. ^ Brownawell AM, Macara IG (2002). „Exportin-5, nový karyoferin, zprostředkovává jaderný export dvouřetězcových proteinů vázajících RNA“. J. Cell Biol. 156 (1): 53–64. doi:10.1083 / jcb.200110082. PMC  2173575. PMID  11777942.
  32. ^ Ørom UA, Nielsen FC, Lund AH (2008). „MicroRNA-10a váže 5'UTR ribosomálních proteinových mRNA a zvyšuje jejich translaci“. Mol Cell. 30 (4): 460–71. doi:10.1016 / j.molcel.2008.05.001. PMID  18498749.

externí odkazy