PSMC4
Фермент, обнаруженный у людей
PSMC4
Доступные структуры
ПДБПоиск ортолога: PDBe RCSB
Идентификаторы
ПсевдонимыPSMC4 , MIP224, RPT3, S6, TBP-7, TBP7, субъединица протеасомы 26S, АТФаза 4
Внешние идентификаторыОМИМ : 602707; МГИ : 1346093; гомологен : 4744; Генные карты : PSMC4; OMA :PSMC4 – ортологи
Ортологи
РазновидностьЧеловекМышь
Энтрез

5704

23996

Ансамбль

ENSG00000281221
ENSG00000013275

ENSMUSG00000030603

UniProt

Р43686

Р54775

РефСек (мРНК)

NM_153001
NM_006503

NM_011874

RefSeq (белок)

NP_006494
NP_694546

NP_036004

Местоположение (UCSC)Хр 19: 39,97 – 39,98 МбХр 7: 27.74 – 27.75 Мб
Поиск в PubMed[3][4]
Викиданные
Просмотр/редактирование человекаПросмотр/редактирование мыши

Регуляторная субъединица 6B протеазы 26S , также известная как субъединица AAA-АТФазы 26S протеасомы Rpt3 , представляет собой фермент , который у людей кодируется геном PSMC4 . [ 5] [6] [7] Этот белок является одной из 19 основных субъединиц полностью собранного комплекса протеасомы 19S [8] Шесть субъединиц AAA-АТФазы 26S протеасомы ( Rpt1 , Rpt2 , Rpt3 (этот белок), Rpt4 , Rpt5 и Rpt6 ) вместе с четырьмя не-АТФазными субъединицами ( Rpn1 , Rpn2 , Rpn10 и Rpn13 ) образуют базовый субкомплекс регуляторной частицы 19S для комплекса протеасомы . [8]

Ген

Ген PSMC4 кодирует одну из субъединиц АТФазы, члена семейства АТФаз triple-A, которые обладают шапероноподобной активностью. Было показано, что эта субъединица взаимодействует с сиротским членом суперсемейства ядерных гормональных рецепторов, высоко экспрессируемым в печени, и с ганкирином, онкобелком печени. Были идентифицированы два варианта транскрипта, кодирующие различные изоформы. [7] Ген человека PSMC3 имеет 11 экзонов и расположен в хромосомной полосе 19q13.11-q13.13.

Белок

Регуляторная субъединица 6B человеческого белка 26S протеазы имеет размер 47 кДа и состоит из 418 аминокислот. Рассчитанная теоретическая pI этого белка составляет 5,09. [9]

Комплексная сборка

Комплекс протеасомы 26S обычно состоит из основной частицы 20S (CP или протеасомы 20S) и одной или двух регуляторных частиц 19S (RP или протеасомы 19S) с одной или обеих сторон бочкообразной 20S. CP и RP обладают различными структурными характеристиками и биологическими функциями. Вкратце, подкомплекс 20S представляет три типа протеолитической активности, включая каспазоподобную, трипсиноподобную и химотрипсиноподобную активность. Эти протеолитически активные центры расположены на внутренней стороне камеры, образованной 4 сложенными друг на друга кольцами субъединиц 20S, предотвращая случайную встречу белка с ферментом и неконтролируемую деградацию белка. Регуляторные частицы 19S могут распознавать меченый убиквитином белок как субстрат деградации, разворачивать белок до линейной формы, открывать ворота основной частицы 20S и направлять субстрат в протеолитическую камеру. Чтобы соответствовать такой функциональной сложности, регуляторная частица 19S содержит по меньшей мере 18 конститутивных субъединиц. Эти субъединицы можно разделить на два класса на основе зависимости субъединиц от АТФ, АТФ-зависимые субъединицы и АТФ-независимые субъединицы. Согласно взаимодействию белков и топологическим характеристикам этого мультисубъединичного комплекса, регуляторная частица 19S состоит из основания и субкомплекса крышки. Основание состоит из кольца из шести AAA АТФаз (субъединица Rpt1-6, систематическая номенклатура) и четырех не-АТФазных субъединиц ( Rpn1 , Rpn2 , Rpn10 и Rpn13). Таким образом, регуляторная субъединица 4 протеазы 26S (Rpt2) является существенным компонентом формирования базового субкомплекса регуляторной частицы 19S. Для сборки субкомплекса оснований 19S четыре набора шаперонов основной сборки (Hsm3/S5b, Nas2/P27, Nas6/P28 и Rpn14/PAAF1, номенклатура у дрожжей/млекопитающих) были идентифицированы четырьмя группами независимо друг от друга. [10] [11] [12] [13] [14] [15] Все эти шапероны, предназначенные для регуляторных частиц 19S, связываются с отдельными субъединицами АТФазы через С-концевые области. Например, Hsm3/S5b связывается с субъединицами Rpt1 и Rpt2 (этот белок), Nas2/p27 с Rpt5 , Nas6/p28 с Rpt3 (этот белок), а Rpn14/PAAAF1 с Rpt6 соответственно. Затем формируются три промежуточных модуля сборки, как указано ниже: модуль Nas6/p28-Rpt3-Rpt6-Rpn14/PAAF1, модуль Nas2/p27-Rpt4-Rpt5 и модуль Hsm3/S5b-Rpt1-Rpt2-Rpn2. В конечном итоге эти три модуля собираются вместе, образуя гетерогексамерное кольцо из 6 атласов с Rpn1. Окончательное добавление Rpn13 указывает на завершение сборки субкомплекса основания 19S. [8] Кроме того, доказательства указывают на то, что C-конец Rpt3 был необходим для клеточной сборки этой субъединицы в протеасому 26 S. [16]

Функция

Как механизм деградации, который отвечает за ~70% внутриклеточного протеолиза, [17] протеасомный комплекс (протеасома 26S) играет важную роль в поддержании гомеостаза клеточного протеома. Соответственно, неправильно свернутые белки и поврежденные белки должны постоянно удаляться для переработки аминокислот для нового синтеза; параллельно некоторые ключевые регуляторные белки выполняют свои биологические функции посредством селективной деградации; кроме того, белки расщепляются на пептиды для презентации антигена MHC класса I. Чтобы удовлетворить такие сложные требования в биологическом процессе посредством пространственного и временного протеолиза, белковые субстраты должны быть распознаны, рекрутированы и в конечном итоге гидролизованы хорошо контролируемым образом. Таким образом, регуляторная частица 19S обладает рядом важных возможностей для решения этих функциональных проблем. Чтобы распознавать белок как назначенный субстрат, комплекс 19S имеет субъединицы, которые способны распознавать белки со специальной деградационной меткой, убиквитинилированием. Он также имеет субъединицы, которые могут связываться с нуклеотидами (например, АТФ), чтобы облегчить ассоциацию между частицами 19S и 20S, а также вызвать конфирмационные изменения С-концов альфа-субъединицы, которые образуют субстратный вход комплекса 20S.

Субъединицы АТФазы собираются в шестичленное кольцо с последовательностью Rpt1–Rpt5–Rpt4–Rpt3–Rpt6–Rpt2, которое взаимодействует с семичленным альфа-кольцом основной частицы 20S и устанавливает асимметричный интерфейс между 19S RP и 20S CP. [18] [19] Три C-концевых хвоста с мотивами HbYX различных Rpt АТФазы вставляются в карманы между двумя определенными альфа-субъединицами CP и регулируют открытие ворот центральных каналов в альфа-кольце CP. [20] [21] Доказательства показали, что субъединица АТФазы Rpt5, наряду с другими убиквитинированными субъединицами 19S протеасомы ( Rpn13 , Rpn10 ) и деубиквитинирующим ферментом Uch37, может быть убиквитинирована in situ ферментами убиквитинирования, ассоциированными с протеасомой. Убиквитинирование субъединиц протеасомы может регулировать протеасомальную активность в ответ на изменение уровней клеточного убиквитинирования. [22]

Взаимодействия

Было показано, что PSMC4 взаимодействует с:

Ссылки

  1. ^ abc ENSG00000013275 GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000281221, ENSG00000013275 – Ensembl , май 2017 г.
  2. ^ abc GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000030603 – Ensembl , май 2017 г.
  3. ^ "Human PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  4. ^ "Mouse PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  5. ^ Танахаши Н., Сузуки М., Фудзивара Т., Такахаши Э., Шимбара Н., Чунг Ч., Танака К. (март 1998 г.). «Хромосомная локализация и иммунологический анализ семейства человеческих 26S протеасомальных АТФаз». Biochem Biophys Res Commun . 243 (1): 229– 32. doi :10.1006/bbrc.1997.7892. PMID  9473509.
  6. ^ Choi HS, Seol W, Moore DD (май 1996). «Компонент протеасомы 26S связывается с сиротским членом суперсемейства ядерных гормональных рецепторов». J Steroid Biochem Mol Biol . 56 (1–6 Spec No): 23– 30. doi :10.1016/0960-0760(95)00220-0. PMID  8603043. S2CID  46464350.
  7. ^ ab "Ген Entrez: протеасома PSMC4 (просома, макропаин) 26S субъединица, АТФаза, 4".
  8. ^ abc Gu ZC, Enenkel C (декабрь 2014 г.). «Сборка протеасом». Cellular and Molecular Life Sciences . 71 (24): 4729– 45. doi :10.1007/s00018-014-1699-8. PMC 11113775. PMID 25107634.  ​​S2CID 15661805  . 
  9. ^ "Унипрот: P43686 - PRS6B_HUMAN".
  10. ^ Le Tallec B, Barrault MB, Guérois R, Carré T, Peyroche A (февраль 2009 г.). «Hsm3/S5b участвует в пути сборки регуляторной частицы 19S протеасомы». Molecular Cell . 33 (3): 389–99 . doi : 10.1016/j.molcel.2009.01.010 . PMID  19217412.
  11. ^ Funakoshi M, Tomko RJ, Kobayashi H, Hochstrasser M (май 2009). «Множественные сборочные шапероны управляют биогенезом базы регуляторных частиц протеасом». Cell . 137 (5): 887– 99. doi :10.1016/j.cell.2009.04.061. PMC 2718848 . PMID  19446322. 
  12. ^ Park S, Roelofs J, Kim W, Robert J, Schmidt M, Gygi SP, Finley D (июнь 2009 г.). «Гексамерная сборка протеасомальных АТФаз задается шаблоном через их С-концы». Nature . 459 (7248): 866– 70. Bibcode :2009Natur.459..866P. doi :10.1038/nature08065. PMC 2722381 . PMID  19412160. 
  13. ^ Roelofs J, Park S, Haas W, Tian G, McAllister FE, Huo Y, Lee BH, Zhang F, Shi Y, Gygi SP, Finley D (июнь 2009 г.). «Шаперон-опосредованный путь сборки регуляторных частиц протеасом». Nature . 459 (7248): 861– 5. Bibcode :2009Natur.459..861R. doi :10.1038/nature08063. PMC 2727592 . PMID  19412159. 
  14. ^ Saeki Y, Toh-E A, Kudo T, Kawamura H, Tanaka K (май 2009 г.). «Множественные белки, взаимодействующие с протеасомой, помогают сборке регуляторной частицы 19S дрожжей». Cell . 137 (5): 900– 13. doi : 10.1016/j.cell.2009.05.005 . PMID  19446323. S2CID  14151131.
  15. ^ Kaneko T, Hamazaki J, Iemura S, Sasaki K, Furuyama K, Natsume T, Tanaka K, Murata S (май 2009). «Путь сборки базового подкомплекса протеасомы млекопитающих опосредован несколькими специфическими шаперонами». Cell . 137 (5): 914– 25. doi : 10.1016/j.cell.2009.05.008 . PMID  19490896. S2CID  18551885.
  16. ^ Kumar B, Kim YC, DeMartino GN (декабрь 2010 г.). «C-конец Rpt3, субъединицы АТФазы регуляторного комплекса PA700 (19 S), необходим для сборки протеасомы 26 S, но не для активации». Журнал биологической химии . 285 (50): 39523– 35. doi : 10.1074/jbc.M110.153627 . PMC 2998155. PMID  20937828 . 
  17. ^ 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 генерацию пептидов, представленных на молекулах MHC класса I». Cell . 78 (5): 761– 71. doi :10.1016/s0092-8674(94)90462-6. PMID  8087844. S2CID  22262916.
  18. ^ Tian G, Park S, Lee MJ, Huck B, McAllister F, Hill CP, Gygi SP, Finley D (ноябрь 2011 г.). «Асимметричный интерфейс между регуляторными и основными частицами протеасомы». Nature Structural & Molecular Biology . 18 (11): 1259– 67. doi :10.1038/nsmb.2147. PMC 3210322 . PMID  22037170. 
  19. ^ Lander GC, Estrin E, Matyskiela ME, Bashore C, Nogales E, Martin A (февраль 2012 г.). «Полная архитектура субъединиц регуляторной частицы протеасомы». Nature . 482 (7384): 186– 91. Bibcode :2012Natur.482..186L. doi :10.1038/nature10774. PMC 3285539 . PMID  22237024. 
  20. ^ Gillette TG, Kumar B, Thompson D, Slaughter CA, DeMartino GN (ноябрь 2008 г.). «Дифференциальные роли COOH-терминов субъединиц AAA PA700 (регулятор 19 S) в асимметричной сборке и активации протеасомы 26 S». Журнал биологической химии . 283 (46): 31813– 31822. doi : 10.1074/jbc.M805935200 . PMC 2581596. PMID  18796432 . 
  21. ^ Smith DM, Chang SC, Park S, Finley D, Cheng Y, Goldberg AL (сентябрь 2007 г.). «Стыковка карбоксильных концов протеасомных АТФаз в альфа-кольце 20S протеасомы открывает ворота для входа субстрата». Molecular Cell . 27 (5): 731– 744. doi :10.1016/j.molcel.2007.06.033. PMC 2083707 . PMID  17803938. 
  22. ^ Джейкобсон А.Д., Макфадден А., Ву З, Пэн Дж, Лю К.В. (июнь 2014 г.). «Ауторегуляция протеасомы 26S путем убиквитинирования in situ». Молекулярная биология клетки . 25 (12): 1824–35 . doi :10.1091/mbc.E13-10-0585. ПМК 4055262 . ПМИД  24743594. 
  23. ^ abcd Ewing RM, Chu P, Elisma F, Li H, Taylor P, Climie S, McBroom-Cerajewski L, Robinson MD, O'Connor L, Li M, Taylor R, Dharsee M, Ho Y, Heilbut A, Moore L, Zhang S, Ornatsky O, Bukhman YV, Ethier M, Sheng Y, Vasilescu J, Abu-Farha M, Lambert JP, Duewel HS, Stewart II, Kuehl B, Hogue K, Colwill K, Gladwish K, Muskat B, Kinach R, Adams SL, Moran MF, Morin GB, Topaloglou T, Figeys D (2007). "Крупномасштабное картирование взаимодействий белок-белок человека с помощью масс-спектрометрии". Mol. Syst. Biol . 3 : 89. doi :10.1038/msb4100134. PMC 1847948 . PMID  17353931. 
  24. ^ Hartmann-Petersen R, Tanaka K, Hendil KB (февраль 2001 г.). «Четвертичная структура комплекса АТФазы человеческих 26S протеасом, определенная химическим сшиванием». Arch. Biochem. Biophys . 386 (1): 89– 94. doi :10.1006/abbi.2000.2178. PMID  11361004.
  25. ^ ab Руал Дж.Ф., Венкатесан К., Хао Т., Хирозан-Кишикава Т., Дрико А., Ли Н, Берриз Г.Ф., Гиббонс Ф.Д., Дрезе М., Айви-Гедесу Н., Клитгорд Н., Саймон С., Боксем М., Мильштейн С., Розенберг Дж. , Голдберг Д.С., Чжан Л.В., Вонг С.Л., Франклин Г., Ли С., Альбала Дж.С., Лим Дж., Фротон С., Лламосас Е., Чевик С., Бекс С., Ламеш П., Сикорски Р.С., Ванденхаут Дж., Зогби Х.И., Смоляр А., Босак С., Секерра Р., Дусетт-Стамм Л., Кьюсик М.Е., Хилл Д.Е., Рот Ф.П., Видаль М. (октябрь 2005 г.). «К карте сети белок-белковых взаимодействий человека в масштабе протеома». Природа . 437 (7062): 1173– 8. Библиографический код : 2005Natur.437.1173R. doi : 10.1038/nature04209. PMID  16189514. S2CID  4427026.
  26. ^ Dawson S, Apcher S, Mee M, Higashitsuji H, Baker R, Uhle S, Dubiel W, Fujita J, Mayer RJ (март 2002 г.). «Ганкирин — это онкобелок с повтором анкирина, который взаимодействует с киназой CDK4 и АТФазой S6 протеасомы 26 S». J. Biol. Chem . 277 (13): 10893– 902. doi : 10.1074/jbc.M107313200 . PMID  11779854.

Дальнейшее чтение

  • Гофф СП (2003). «Смерть от дезаминирования: новая система ограничения хозяина для ВИЧ-1». Cell . 114 (3): 281– 3. doi : 10.1016/S0092-8674(03)00602-0 . PMID  12914693. S2CID  16340355.
  • Nelbock P, Dillon PJ, Perkins A, Rosen CA (1990). «КДНК для белка, взаимодействующего с трансактиватором Tat вируса иммунодефицита человека». Science . 248 (4963): 1650– 3. Bibcode :1990Sci...248.1650N. doi :10.1126/science.2194290. PMID  2194290.
  • Дубиэль В., Феррелл К., Рехштайнер М. (1994). «Tat-связывающий белок 7 является субъединицей протеазы 26S». Biol. Chem. Hoppe-Seyler . 375 (4): 237– 40. doi :10.1515/bchm3.1994.375.4.237. PMID  8060531.
  • Матоба Р., Окубо К., Хори Н., Фукушима А., Мацубара К. (1994). «Добавление 5'-кодирующей информации в 3'-направленную библиотеку кДНК улучшает анализ экспрессии генов». Gene . 146 (2): 199– 207. doi :10.1016/0378-1119(94)90293-3. PMID  8076819.
  • Shaw DR, Ennis HL (1993). «Молекулярное клонирование и регуляция развития гомологов Dictyostelium discoideum человеческого и дрожжевого белка HIV1 Tat-связывания». Biochem. Biophys. Res. Commun . 193 (3): 1291– 6. doi :10.1006/bbrc.1993.1765. PMID  8323548.
  • Ohana B, Moore PA, Ruben SM, Southgate CD, Green MR, Rosen CA (1993). «Связывающий белок Tat вируса иммунодефицита человека 1-го типа является транскрипционным активатором, принадлежащим к дополнительному семейству эволюционно консервативных генов». Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 90 (1): 138– 42. Bibcode :1993PNAS...90..138O. doi : 10.1073/pnas.90.1.138 . PMC  45615 . PMID  8419915.
  • Дубиель В., Феррелл К., Рехштайнер М. (1993). «Пептидное секвенирование идентифицирует MSS1, модулятор трансактивации, опосредованной ВИЧ Tat, как субъединицу 7 протеазы 26 S». FEBS Lett . 323 (3): 276– 8. Bibcode : 1993FEBSL.323..276D. doi : 10.1016/0014-5793(93)81356-5 . PMID  8500623. S2CID  26726988.
  • Сигер М., Феррелл К., Фрэнк Р., Дубиель В. (1997). «ВИЧ-1 tat ингибирует протеасому 20 S и ее активацию, опосредованную регулятором 11 S». J. Biol. Chem . 272 ​​(13): 8145– 8. doi : 10.1074/jbc.272.13.8145 . PMID  9079628.
  • Накамура Т., Танака Т., Такаги Х., Сато М. (1998). «Клонирование и гетерогенная экспрессия in vivo белка-1, связывающего Tat (TBP-1) у мышей». Biochim. Biophys. Acta . 1399 (1): 93– 100. doi :10.1016/s0167-4781(98)00105-5. PMID  9714759.
  • Мадани Н., Кабат Д. (1998). «Эндогенный ингибитор вируса иммунодефицита человека в лимфоцитах человека преодолевается вирусным белком Vif». Дж. Вирол . 72 (12): 10251–5 . doi :10.1128/JVI.72.12.10251-10255.1998. ПМК  110608 . ПМИД  9811770.
  • Simon JH, Gaddis NC, Fouchier RA, Malim MH (1998). «Доказательства недавно обнаруженного клеточного фенотипа анти-ВИЧ-1». Nat. Med . 4 (12): 1397– 400. doi :10.1038/3987. PMID  9846577. S2CID  25235070.
  • Mulder LC, Muesing MA (2000). «Деградация интегразы ВИЧ-1 по пути правила N-конца». J. Biol. Chem . 275 (38): 29749– 53. doi : 10.1074/jbc.M004670200 . PMID  10893419.
  • Zhang QH, Ye M, Wu XY, Ren SX, Zhao M, Zhao CJ, Fu G, Shen Y, Fan HY, Lu G, Zhong M, Xu XR, Han ZG, Zhang JW, Tao J, Huang QH, Zhou J, Hu GX, Gu J, Chen SJ, Chen Z (2001). «Клонирование и функциональный анализ кДНК с открытыми рамками считывания для 300 ранее не определенных генов, экспрессируемых в гемопоэтических стволовых/прогениторных клетках CD34+». Genome Res . 10 (10): 1546– 60. doi :10.1101/gr.140200. PMC  310934. PMID  11042152.
  • Hartmann-Petersen R, Tanaka K, Hendil KB (2001). «Четвертичная структура комплекса АТФазы человеческих 26S протеасом, определенная химическим сшиванием». Arch. Biochem. Biophys . 386 (1): 89– 94. doi :10.1006/abbi.2000.2178. PMID  11361004.
  • Ishizuka T, Satoh T, Monden T, Shibusawa N, Hashida T, Yamada M, Mori M (2001). "Связывающий белок Tat вируса иммунодефицита человека типа 1 является транскрипционным коактиватором, специфичным для TR". Mol. Endocrinol . 15 (8): 1329– 43. doi : 10.1210/mend.15.8.0680 . PMID  11463857.
  • Dawson S, Apcher S, Mee M, Higashitsuji H, Baker R, Uhle S, Dubiel W, Fujita J, Mayer RJ (2002). «Ганкирин — это онкобелок с повторами анкирина, который взаимодействует с киназой CDK4 и АТФазой S6 протеасомы 26 S». J. Biol. Chem . 277 (13): 10893– 902. doi : 10.1074/jbc.M107313200 . PMID  11779854.
  • Sheehy AM, Gaddis NC, Choi JD, Malim MH (2002). «Выделение человеческого гена, который ингибирует инфекцию ВИЧ-1 и подавляется вирусным белком Vif». Nature . 418 (6898): 646– 50. Bibcode :2002Natur.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 (2002). "Сайт RTP, общий для белка Tat ВИЧ-1 и регуляторной субъединицы 11S альфа, имеет решающее значение для их влияния на функцию протеасомы, включая обработку антигенов". J. Mol. Biol . 323 (4): 771– 82. doi :10.1016/S0022-2836(02)00998-1. PMID  12419264.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=PSMC4&oldid=1227053158"