Snf3 - Snf3 - Wikipedia

Transportér glukózy s vysokou afinitou SNF3
Identifikátory
SymbolSNF3
RefSeqNP_010087.1
UniProtP10870

Snf3 je protein, který reguluje absorpci glukózy v droždí. Snímá glukózu v prostředí s vysokou afinitou.

Úvod

Schéma signálních drah kvasinek v reakci na glukózu. Plné šipky představují transformace a / nebo translokace a tečkované čáry představují regulační nebo katalytické vlivy.

Glukóza snímání a signalizace nadějné droždí je podobný savčí systém v mnoha ohledech. Existují však také významné rozdíly. Savčí buňky regulují jejich absorpci glukózy prostřednictvím hormony (tj. inzulín a glukagon ) nebo zprostředkovatel metabolity. Naproti tomu kvasinky jako jednobuněčný organismus nezávisí na hormonech, ale na živinách v médiu. Přítomnost glukózy indukuje a konformační změna v membránových proteinech Snf3 / Rgt2 nebo Gpr1 a reguluje expresi genů zapojených do metabolismu glukózy.

Homologie a funkce

Snf3 je homologní více transportérům cukru sdílí vysokou podobnost s transportéry glukózy mozkových buněk potkana a člověka HepG2 buňky hepatomu, stejně jako arabinóza a xylóza transportéry (AraE a XylE) z Escherichia coli.[1] Na základě této homologie a genetických studií se Snf3 původně považoval za vysoce afinitní transportér glukózy.

Později bylo zjištěno, že Snf3 není transportér glukózy, ale spíše vysoký afinita glukóza senzor. Detekuje nízkou hladinu glukózy koncentrace a reguluje transkripce genů HXT, které kódují transportéry glukózy. Pokud chybí glukóza, Snf3 je v klidu a transkripce genů HXT je potlačeno represivním komplexem. Komplex skládající se z několika podjednotek, jako jsou Rgt1, Mth1 / Std1, Cyc8 a Tup1, se váže na promotory genů HXT, čímž blokuje jejich transkripci.

Samostatná cesta Snf3 / Rgt2. Při absenci komplexu potlačujícího glukózu složeného z Rgt1, Mth1 / Std1, Cyc8 a Tup1 blokuje transkripci genů HXT. Pokud je přítomna glukóza (Glu), aktivuje se kasein kináza a fosforyluje Mth1 / Std1, který je následně ubikvitinován a degradován proteazomem, což umožňuje transkripci.

Snf3 je schopen vázat i malá množství glukózy díky své vysoké afinitě. Indukce Snf3 glukózou vede k aktivaci YckI, kvasinky kasein kináza. Poté následuje nábor Mth1 a Std1 do C-konec Snf3, který usnadňuje fosforylace ze dvou proteinů YckI. Fosforylované Mthl a Std1 jsou následně označeny proteazom závislá degradace o SCFGrrl, an E3 ubikvitinová ligáza. Inhibiční komplex proto postrádá dvě ze svých klíčových složek a nelze jej sestavit. Represe genů HXT je tedy zrušena, což vede k expresi transportérů glukózy a následnému importu glukózy.[2]

Struktura

Předpokládaná topologie kvasinek Snf3. Rozšíření C-terminálu není zobrazeno v plné velikosti. Ve skutečnosti obsahuje 303 z 845 zbytků.

Snf3 je plazma membránový protein v kvasnicích, které se skládají z 12 (2x6) transmembránové domény, jako homologní transportéry glukózy. Jeho struktura je odlišná od homologních transportérů, zejména dlouhým C-koncovým ocasem, o kterém se předpokládá, že se bude nacházet v cytoplazma.

Dlouhý C-koncový konec hraje důležitou roli v signalizaci glukózy a je pravděpodobně samotnou signální doménou. Samotná rozpustná verze C-koncového ocasu je dostatečná k indukci transportu glukózy.[1][2][3]

Všechny transportéry glukózy včetně Snf3 obsahují arginin zbytek nacházející se v cytoplazmatické smyčce předcházející páté transmembránové doméně. Pokud je tato poloha mutována, Snf3 přijme stav konstantní indukce glukózy bez ohledu na to, zda jsou přítomny živiny nebo ne; to naznačuje účast v procesu snímání glukózy.

Nařízení

Regulace Snf3 v S. cerevisiae a jeho následné události jsou stále špatně pochopeny, ale zdá se jasné, že druhý senzor glukózy Rgt2 ovlivňuje Snf3 a naopak. Dále není jasné, zda tyto dva proteiny vnímají koncentraci glukózy zvenčí nebo uvnitř buňka. Snf3 a Rgt2 ovlivňují přímo nebo nepřímo několik transportérů Hxt, které jsou odpovědné za absorpci glukózy. Nízký extracelulární koncentrace glukózy jsou snímány proteinem Snf3, což pravděpodobně vede k expresi genů Hxt2 pro transportéry glukózy s vysokou afinitou, zatímco Rgt2 detekuje vysoké koncentrace glukózy a vede k expresi transportérů glukózy s nízkou afinitou, jako je Hxt1. zdá se, že Snf3 a Rgt2 přenášejí signál přímo nebo nepřímo na Grr1, protein vázající DNA Rgt1 a dva kofaktory Ssn6 a Tup1. Pro transkripci jsou také potřebné dva jaderné proteiny Mth1 a Std1.[4]

Reference

  1. ^ A b Celenza JL, Marshall-Carlson L, Carlson M (1988). Kvasinky SNF3 Gen kóduje transportér glukózy homologní s proteinem savce. PNAS 85, 2130-2134
  2. ^ A b Rolland F, Winderickx J, Thevelein JM. (2002). Mechanismy snímání a signalizace glukózy v kvasnicích. FEMS Kvasnice Res. 2, 183-201
  3. ^ Marshall-Carlson L, Celenza JL, Laurent BC, Carlson M (1990). Mutační analýza SNF3 transportéru glukózy z Saccharomyces cerevisiae. Mol Cell Biol 10 (3), 1105-1115
  4. ^ Schneper L, Düvel K, Broach JR (2004). Rozum a citlivost: nutriční reakce a integrace signálu v kvasnicích. Současné stanovisko v mikrobiologii 7, 624-630
  • Gancedo MJ (2008). Počáteční kroky signalizace glukózy v kvasinkách. FEMS Microbiol Rev 32, 673-704
  • Kruckeberg AL, Walsh MC, Van Dam K (1998). Jak kvasinkové buňky snímají glukózu? BioEssays 20, 972-976
  • Schneper L, Düvel K, Broach JR (2004). Rozum a citlivost: nutriční reakce a integrace signálu v kvasnicích. Současné stanovisko v mikrobiologii 7, 624-630