WikiDer > PSMC6
Регуляторная субъединица 26S протеазы S10B, также известен как 26S протеасома AAA-ATPase субъединица Rpt4,является фермент что у людей кодируется PSMC6 ген.[4][5][6] Этот белок является одной из 19 основных субъединиц полного собранного протеасомного комплекса 19S.[7] Шесть субъединиц 26S протеасомы ААА-АТФазы (Rpt1, Rpt2, Rpt3, Rpt4 (этот белок), Rpt5, и Rpt6) вместе с четырьмя субъединицами не-АТФазы (Rpn1, Rpn2, Rpn10, и Rpn13) образуют базовый субкомплекс регуляторной частицы 19S для протеасома сложный.[7]
Ген
Ген PSMC6 кодирует одну из субъединиц АТФазы, члена семейства АТФаз тройного А, которые обладают шапероноподобной активностью. Псевдогены были идентифицированы на 8 и 12 хромосомах.[6] Человеческий ген PSMC6 имеет 15 экзонов и располагается на полосе хромосомы 14q22.1.
Протеин
Регулирующая субъединица протеазы 26S человеческого белка S10B имеет размер 44 кДа и состоит из 389 аминокислот. Рассчитанная теоретическая pI этого белка составляет 7,09.[8]
Комплексная сборка
26S протеасома Комплекс обычно состоит из 20S ядерной частицы (CP или 20S протеасома) и одной или двух 19S регуляторных частиц (RP или 19S протеасома) на одной или обеих сторонах бочкообразной 20S. CP и RP имеют различные структурные характеристики и биологические функции. Вкратце, подкомплекс 20S представляет три типа протеолитической активности, включая каспазоподобную, трипсиноподобную и химотрипсиноподобную активности. Эти протеолитические активные центры расположены на внутренней стороне камеры, образованной 4 уложенными друг на друга кольцами из 20S субъединиц, предотвращая случайное взаимодействие белок-фермент и неконтролируемую деградацию белка. Регуляторные частицы 19S могут распознавать меченный убиквитином белок в качестве субстрата деградации, разворачивать белок до линейной формы, открывать ворота ядерной частицы 20S и направлять подсостояние в протеолитическую камеру. Чтобы соответствовать такой функциональной сложности, регуляторная частица 19S содержит по крайней мере 18 конститутивных субъединиц. Эти субъединицы можно разделить на два класса на основе зависимости субъединиц от АТФ, АТФ-зависимых субъединиц и АТФ-независимых субъединиц. Согласно взаимодействию с белками и топологическим характеристикам этого мультисубъединичного комплекса, регуляторная частица 19S состоит из субкомплекса основания и крышки. Основание состоит из кольца из шести АТФаз ААА (субъединица Rpt1-6, систематическая номенклатура) и четырех субъединиц не АТФазы (Rpn1, Rpn2, Rpn10, и Rpn13). Таким образом, регуляторная субъединица 4 26S протеазы (Rpt2) является важным компонентом формирования базового субкомплекса регуляторной частицы 19S. Для сборки субкомплекса оснований 19S четыре набора шаперонов стержневой сборки (Hsm3 / S5b, Nas2 / P27, Nas6 / P28 и Rpn14 / PAAF1, номенклатура у дрожжей / млекопитающих) были идентифицированы четырьмя группами независимо.[9][10][11][12][13][14] Все эти шапероны, предназначенные для 19S регуляторных оснований, связываются с индивидуальными субъединицами АТФазы через С-концевые области. Например, Hsm3 / S5b связывается с субъединицей Rpt1 и Rpt2 (этот белок), Nas2 / p27 к Rpt5, Nas6 / p28 к Rpt3, а Rpn14 / PAAAF1 - к Rpt6соответственно. Затем формируются три промежуточных сборочных модуля, как показано ниже: модуль Nas6 / p28-Rpt3-Rpn14 / PAAF1, модуль Nas2 / p27-Rpt4-Rpt5 и модуль Hsm3 / S5b-Rpt1-Rpt2-Rpn2. В конце концов, эти три модуля собираются вместе, чтобы сформировать гетерогексамерное кольцо из 6 атласов с Rpn1. Последнее добавление Rpn13 указывает на завершение сборки базового подкомплекса 19S.[7]
Функция
Как механизм деградации, ответственный за ~ 70% внутриклеточного протеолиза,[15] протеасомный комплекс (26S протеасома) играет важную роль в поддержании гомеостаза клеточного протеома. Соответственно, неправильно свернутые белки и поврежденные белки необходимо постоянно удалять, чтобы повторно использовать аминокислоты для нового синтеза; параллельно некоторые ключевые регуляторные белки выполняют свои биологические функции посредством селективной деградации; кроме того, белки перевариваются в пептиды для презентации антигена MHC класса I. Чтобы удовлетворить такие сложные потребности в биологическом процессе посредством пространственного и временного протеолиза, белковые субстраты должны распознаваться, задействоваться и, в конечном итоге, гидролизоваться хорошо контролируемым образом. Таким образом, регуляторная частица 19S обладает рядом важных возможностей для решения этих функциональных проблем. Чтобы распознать белок как обозначенный субстрат, комплекс 19S имеет субъединицы, способные распознавать белки со специальной меткой деградации, убиквитинилированием. Он также имеет субъединицы, которые могут связываться с нуклеотидами (например, АТФ), чтобы облегчить ассоциацию между частицами 19S и 20S, а также вызвать подтверждающие изменения С-концов альфа-субъединицы, которые образуют вход в подсостояние 20S комплекса.
Субъединицы АТФаз собираются в шестичленное кольцо с последовательностью Rpt1 – Rpt5 – Rpt4 – Rpt3 – Rpt6 – Rpt2, которая взаимодействует с семичленным альфа-кольцом ядерной частицы 20S и образует асимметричный интерфейс между 19S RP и 20S CP.[16][17] Три С-концевых хвоста с мотивами HbYX различных АТФаз Rpt вставляются в карманы между двумя определенными альфа-субъединицами CP и регулируют открытие ворот центральных каналов в альфа-кольце CP.[18][19] Доказательства показали, что субъединица АТФазы Rpt5 вместе с другими убицинтинированными субъединицами 19S протеасомы (Rpn13, Rpn10) и деубиквитинирующий фермент Uch37, можно убиквитинировать in situ с помощью связывающих протеасомы ферментов убиквитинирования. Убиквитинирование субъединиц протеасомы может регулировать протеасомную активность в ответ на изменение клеточных уровней убиквитинирования.[20]
использованная литература
- ^ а б c ГРЧ38: Ансамбль выпуск 89: ENSG00000100519 - Ансамбль, Май 2017
- ^ "Справочник человека по PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
- ^ "Ссылка на Mouse PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
- ^ Фудзивара Т., Ватанабе Т.К., Танака К., Бойня, Калифорния, ДеМартино, GN (июнь 1996 г.). «Клонирование кДНК p42, общей субъединицы двух протеасомных регуляторных белков, обнаруживает нового члена семейства белков AAA». Письма FEBS. 387 (2–3): 184–8. Дои:10.1016/0014-5793(96)00489-9. PMID 8674546.
- ^ Танахаши Н., Судзуки М., Фудзивара Т., Такахаши Е., Шимбара Н., Чунг С.Х., Танака К. (февраль 1998 г.). «Хромосомная локализация и иммунологический анализ семейства 26S протеасомных АТФаз человека». Сообщения о биохимических и биофизических исследованиях. 243 (1): 229–32. Дои:10.1006 / bbrc.1997.7892. PMID 9473509.
- ^ а б «Ген Entrez: протеасома PSMC6 (просома, макропаин), 26S субъединица, АТФаза, 6».
- ^ а б c Гу З.С., Эненкель С. (декабрь 2014 г.). «Сборка протеасом». Клеточные и молекулярные науки о жизни. 71 (24): 4729–45. Дои:10.1007 / s00018-014-1699-8. PMID 25107634.
- ^ "Унипрот: P62333 - PRS10_HUMAN".
- ^ Ле Тальек Б., Барро М.Б., Геруа Р., Карре Т., Пейрош А. (февраль 2009 г.). «Hsm3 / S5b участвует в пути сборки 19S регуляторной частицы протеасомы». Молекулярная клетка. 33 (3): 389–99. Дои:10.1016 / j.molcel.2009.01.010. PMID 19217412.
- ^ Фунакоши М., Томко Р.Дж., Кобаяши Х., Хохштрассер М. (май 2009 г.). «Шапероны множественной сборки регулируют биогенез основы регуляторных частиц протеасомы». Ячейка. 137 (5): 887–99. Дои:10.1016 / j.cell.2009.04.061. ЧВК 2718848. PMID 19446322.
- ^ Пак С., Рулофс Дж., Ким В., Роберт Дж., Шмидт М., Гайги С.П., Финли Д. (июнь 2009 г.). «Гексамерная сборка протеасомных АТФаз осуществляется через их С-концы». Природа. 459 (7248): 866–70. Bibcode:2009Натура.459..866P. Дои:10.1038 / природа08065. ЧВК 2722381. PMID 19412160.
- ^ Рулофс Дж., Пак С., Хаас В., Тиан Дж., Макаллистер Ф. Э., Хо Й, Ли Б. Х., Чжан Ф., Ши Й, Гайги С. П., Финли Д. (июнь 2009 г.). «Шаперон-опосредованный путь сборки регуляторных частиц протеасомы». Природа. 459 (7248): 861–5. Bibcode:2009Натура.459..861R. Дои:10.1038 / природа08063. ЧВК 2727592. PMID 19412159.
- ^ Саэки Й., То-Э А., Кудо Т., Кавамура Х., Танака К. (май 2009 г.). «Множественные белки, взаимодействующие с протеасомами, способствуют сборке дрожжевой регуляторной частицы 19S». Ячейка. 137 (5): 900–13. Дои:10.1016 / j.cell.2009.05.005. PMID 19446323.
- ^ Канеко Т., Хамазаки Дж., Иемура С., Сасаки К., Фуруяма К., Нацумэ Т., Танака К., Мурата С. (май 2009 г.). «Путь сборки субкомплекса оснований протеасомы млекопитающих опосредован множеством специфических шаперонов». Ячейка. 137 (5): 914–25. Дои:10.1016 / j.cell.2009.05.008. PMID 19490896.
- ^ Rock KL, Gramm C, Rothstein L, Clark K, Stein R, Dick L, Hwang D, Goldberg AL (сентябрь 1994 г.). «Ингибиторы протеасомы блокируют деградацию большинства клеточных белков и образование пептидов, представленных на молекулах MHC класса I». Ячейка. 78 (5): 761–71. Дои:10.1016 / s0092-8674 (94) 90462-6. PMID 8087844.
- ^ Тиан Дж., Пак С., Ли MJ, Хак Б., Макаллистер Ф., Хилл С. П., Гайги С. П., Финли Д. (ноябрь 2011 г.). «Асимметричный интерфейс между регуляторными и коровыми частицами протеасомы». Структурная и молекулярная биология природы. 18 (11): 1259–67. Дои:10.1038 / nsmb.2147. ЧВК 3210322. PMID 22037170.
- ^ Lander GC, Estrin E, Matyskiela ME, Bashore C, Nogales E, Martin A (февраль 2012 г.). «Полная субъединичная архитектура регуляторной частицы протеасомы». Природа. 482 (7384): 186–91. Bibcode:2012Натура 482..186л. Дои:10.1038 / природа10774. ЧВК 3285539. PMID 22237024.
- ^ Gillette TG, Kumar B, Thompson D, Slaughter CA, DeMartino GN (ноябрь 2008 г.). «Дифференциальные роли COOH-концов субъединиц AAA PA700 (19 S-регулятор) в асимметричной сборке и активации 26 S-протеасомы». Журнал биологической химии. 283 (46): 31813–31822. Дои:10.1074 / jbc.M805935200. ЧВК 2581596. PMID 18796432.
- ^ Смит Д.М., Чанг С.К., Парк С., Финли Д., Ченг И., Голдберг А. Л. (сентябрь 2007 г.). «Стыковка карбоксильных концов протеасомных АТФаз в альфа-кольце протеасомы 20S открывает ворота для входа в субстрат». Молекулярная клетка. 27 (5): 731–744. Дои:10.1016 / j.molcel.2007.06.033. ЧВК 2083707. PMID 17803938.
- ^ Джейкобсон А.Д., Макфадден А., Ву З., Пэн Дж., Лю К.В. (июнь 2014 г.). «Ауторегуляция протеасомы 26S посредством убиквитинирования in situ». Молекулярная биология клетки. 25 (12): 1824–35. Дои:10.1091 / mbc.E13-10-0585. ЧВК 4055262. PMID 24743594.
дальнейшее чтение
- Coux O, Tanaka K, Goldberg AL (1996). «Структура и функции протеасом 20S и 26S». Ежегодный обзор биохимии. 65: 801–47. Дои:10.1146 / annurev.bi.65.070196.004101. PMID 8811196.
- Hastings R, Walker G, Eyheralde I, Dawson S, Billett M, Mayer RJ (апрель 1999 г.). «Активаторные комплексы, содержащие протеасомные регуляторные АТФазы S10b (SUG2) и S6 (TBP1) в различных тканях и организмах». Отчеты по молекулярной биологии. 26 (1–2): 35–8. Дои:10.1023 / А: 1006903903534. PMID 10363644.
- Goff SP (август 2003 г.). «Смерть от дезаминирования: новая система ограничения хозяина для ВИЧ-1». Ячейка. 114 (3): 281–3. Дои:10.1016 / S0092-8674 (03) 00602-0. PMID 12914693.
- ДеМартино Г. Н., Проске Р. Дж., Муми Ч. Р., Стронг А. А., Сонг X, Хисамацу Х., Танака К., Слотер, Калифорния (февраль 1996 г.). «Идентификация, очистка и характеристика PA700-зависимого активатора протеасомы». Журнал биологической химии. 271 (6): 3112–8. Дои:10.1074 / jbc.271.6.3112. PMID 8621709.
- Сигер М., Феррелл К., Франк Р., Дубиль В. (март 1997 г.). «ВИЧ-1 tat ингибирует 20 S протеасому и ее активацию, опосредованную 11 S». Журнал биологической химии. 272 (13): 8145–8. Дои:10.1074 / jbc.272.13.8145. PMID 9079628.
- Типлер С.П., Хатчон С.П., Хендил К., Танака К., Фишел С., Майер Р.Дж. (декабрь 1997 г.). «Очистка и характеристика 26S протеасом из сперматозоидов человека и мыши». Молекулярная репродукция человека. 3 (12): 1053–60. Дои:10.1093 / моль / ч / 3.12.1053. PMID 9464850.
- Мадани Н., Кабат Д. (декабрь 1998 г.). «Эндогенный ингибитор вируса иммунодефицита человека в лимфоцитах человека преодолевается вирусным белком Vif». Журнал вирусологии. 72 (12): 10251–5. ЧВК 110608. PMID 9811770.
- Саймон Дж. Х., Гаддис, Северная Каролина, Фушье Р. А., Малим М. Х. (декабрь 1998 г.). «Доказательства недавно открытого клеточного фенотипа против ВИЧ-1». Природа Медицина. 4 (12): 1397–400. Дои:10.1038/3987. PMID 9846577.
- Рассел С.Дж., Стегер К.А., Джонстон С.А. (июль 1999 г.). «Субклеточная локализация, стехиометрия и уровни белка 26 S протеасомных субъединиц в дрожжах». Журнал биологической химии. 274 (31): 21943–52. Дои:10.1074 / jbc.274.31.21943. PMID 10419517.
- Малдер LC, Muesing MA (сентябрь 2000 г.). «Деградация интегразы ВИЧ-1 по пути правила N-конца». Журнал биологической химии. 275 (38): 29749–53. Дои:10.1074 / jbc.M004670200. PMID 10893419.
- Рассел С.Дж., Гонсалес Ф., Джошуа-Тор Л., Джонстон С.А. (октябрь 2001 г.). «Селективная химическая инактивация белков AAA выявляет различные функции протеасомных АТФаз». Химия и биология. 8 (10): 941–50. Дои:10.1016 / S1074-5521 (01) 00060-6. PMID 11590019.
- Шихи AM, Гэддис NC, Чой JD, Malim MH (август 2002 г.). «Выделение человеческого гена, который подавляет инфекцию ВИЧ-1 и подавляется вирусным белком Vif». Природа. 418 (6898): 646–50. Bibcode:2002Натура.418..646С. Дои:10.1038 / природа00939. PMID 12167863.
- Хуанг X, Зайферт У., Зальцманн У., Хенкляйн П., Прейсснер Р., Хенке В., Сийтс А.Дж., Клётцель П.М., Дубиль В. (ноябрь 2002 г.). «Сайт RTP, общий для белка Tat ВИЧ-1 и субъединицы регулятора 11S альфа, имеет решающее значение для их эффектов на функцию протеасом, включая процессинг антигена». Журнал молекулярной биологии. 323 (4): 771–82. Дои:10.1016 / S0022-2836 (02) 00998-1. PMID 12419264.
- Райзер Г., Бернштейн Г. Г. (декабрь 2002 г.). «Нейроны и бляшки пациентов с болезнью Альцгеймера высоко экспрессируют стыковочный белок нейрональной мембраны p42IP4 / центаурин альфа». NeuroReport. 13 (18): 2417–9. Дои:10.1097/00001756-200212200-00008. PMID 12499840.
- Гаддис NC, Чертова Э., Шихи AM, Хендерсон LE, Малим MH (май 2003 г.). «Комплексное исследование молекулярного дефекта в vif-дефицитных вирионах вируса иммунодефицита человека 1 типа». Журнал вирусологии. 77 (10): 5810–20. Дои:10.1128 / JVI.77.10.5810-5820.2003. ЧВК 154025. PMID 12719574.