PSMD11
Фермент, обнаруженный у людей
PSMD11
Идентификаторы
ПсевдонимыPSMD11 , Rpn6, S9, p44.5, субъединица протеасомы 26S, не-АТФаза 11
Внешние идентификаторыОМИМ : 604449; МГИ : 1916327; Гомологен : 2108; Генные карты : PSMD11; ОМА :PSMD11 - ортологи
Ортологи
РазновидностьЧеловекМышь
Энтрез

5717

69077

Ансамбль

ENSG00000108671

ENSMUSG00000017428

UniProt

О00231

Q8BG32

РефСек (мРНК)

NM_002815
NM_001270482

NM_178616

RefSeq (белок)

NP_001257411
NP_002806

NP_848731

Местоположение (UCSC)Хр 17: 32.44 – 32.48 МбХр 11: 80,32 – 80,36 Мб
Поиск в PubMed[3][4]
Викиданные
Просмотр/редактирование человекаПросмотр/редактирование мыши

Регуляторная субъединица 11 не-АТФазы протеасомы 26S представляет собой фермент , который у человека кодируется геном PSMD11 . [ 5] [6] [7]

Функция

Протеасома 26S представляет собой мультикаталитический комплекс протеиназы с высокоупорядоченной структурой, состоящий из 2 комплексов, ядра 20S и регулятора 19S. Ядро 20S состоит из 4 колец из 28 неидентичных субъединиц; 2 кольца состоят из 7 альфа-субъединиц и 2 кольца состоят из 7 бета-субъединиц. Регулятор 19S состоит из основания, которое содержит 6 субъединиц АТФазы и 2 не-АТФазы субъединицы, и крышки, которая содержит до 10 не-АТФазы субъединиц. Протеасомы распределены по всем эукариотическим клеткам в высокой концентрации и расщепляют пептиды в процессе, зависимом от АТФ/убиквитина, в нелизосомальном пути. Существенной функцией модифицированной протеасомы, иммунопротеасомы, является обработка пептидов MHC класса I. Этот ген кодирует не-АТФазную субъединицу регулятора 19S. [7]

Клиническое значение

Протеасома и ее субъединицы имеют клиническое значение по крайней мере по двум причинам: (1) нарушенная сложная сборка или дисфункциональная протеасома могут быть связаны с базовой патофизиологией определенных заболеваний, и (2) их можно использовать в качестве лекарственных мишеней для терапевтических вмешательств. В последнее время все больше усилий было приложено для рассмотрения протеасомы с целью разработки новых диагностических маркеров и стратегий. Улучшенное и всестороннее понимание патофизиологии протеасомы должно привести к ее клиническому применению в будущем.

Протеасомы образуют основной компонент для системы убиквитин-протеасома (UPS) [8] и соответствующего контроля качества клеточного белка (PQC). Убиквитинирование белка и последующий протеолиз и деградация протеасомой являются важными механизмами в регуляции клеточного цикла , роста и дифференциации клеток , транскрипции генов, передачи сигнала и апоптоза . [9] Впоследствии, нарушенная сборка и функционирование комплекса протеасомы приводят к снижению протеолитической активности и накоплению поврежденных или неправильно свернутых видов белка. Такое накопление белка может способствовать патогенезу и фенотипическим характеристикам при нейродегенеративных заболеваниях, [10] [11] сердечно-сосудистых заболеваниях, [12] [13] [14] воспалительных реакциях и аутоиммунных заболеваниях, [15] и системных реакциях на повреждение ДНК, приводящих к злокачественным новообразованиям . [16]

Несколько экспериментальных и клинических исследований показали, что аберрации и нарушения регуляции UPS способствуют патогенезу нескольких нейродегенеративных и миодегенеративных заболеваний, включая болезнь Альцгеймера [17] , болезнь Паркинсона [18] и болезнь Пика [19] , боковой амиотрофический склероз (БАС), [19] болезнь Хантингтона [18] , болезнь Крейтцфельдта-Якоба [20] и заболевания двигательных нейронов , полиглутаминовые (PolyQ) заболевания, мышечные дистрофии [21] и несколько редких форм нейродегенеративных заболеваний, связанных с деменцией [22] . Как часть убиквитин-протеасомной системы (UPS), протеасома поддерживает гомеостаз сердечного белка и, таким образом, играет важную роль в ишемическом повреждении сердца [23] гипертрофии желудочков [24] и сердечной недостаточности . [25] Кроме того, накапливаются доказательства того, что UPS играет существенную роль в злокачественной трансформации. Протеолиз UPS играет важную роль в ответах раковых клеток на стимулирующие сигналы, которые имеют решающее значение для развития рака. Соответственно, экспрессия генов путем деградации факторов транскрипции , таких как p53 , c-jun , c-Fos , NF-κB , c-Myc , HIF-1α, MATα2, STAT3 , стерол-регулируемые элементы-связывающие белки и андрогеновые рецепторы , все контролируются UPS и, таким образом, участвуют в развитии различных злокачественных новообразований. [26] Более того, UPS регулирует деградацию продуктов генов-супрессоров опухолей, таких как аденоматозный полипоз толстой кишки ( APC ) при колоректальном раке, ретинобластома (Rb). и супрессор опухолей фон Гиппеля–Линдау (VHL), а также ряд протоонкогенов ( Raf , Myc , Myb , Rel , Src , Mos , ABL ). UPS также участвует в регуляции воспалительных реакций. Эта активность обычно приписывается роли протеасом в активации NF-κB, который далее регулирует экспрессию провоспалительных цитокинов, таких как TNF-α , IL-β, IL-8 , молекулы адгезии( ICAM-1 , VCAM-1 , P-селектин ) и простагландины и оксид азота (NO). [15] Кроме того, UPS также играет роль в воспалительных реакциях в качестве регуляторов пролиферации лейкоцитов, в основном посредством протеолиза циклинов и деградации ингибиторов CDK . [27] Наконец, у пациентов с аутоиммунными заболеваниями , такими как СКВ , синдром Шегрена и ревматоидный артрит (РА), преимущественно обнаруживаются циркулирующие протеасомы, которые можно использовать в качестве клинических биомаркеров. [28]

Уровни экспрессии генов протеасомных субъединиц ( PSMA1 , PSMA5, PSMB4, PSMB5 и PSMD1 ) были исследованы у 80 пациентов с нейроэндокринными опухолями легких и сравнены с контрольной группой. Исследование показало, что мРНК PSMB4 была значительно связана с пролиферативной активностью нейроэндокринных опухолей легких. [29] Однако роль PSMA5 была также указана в нейроэндокринных опухолях легких. Белок PSMA5 был также связан с биосинтезом конъюгированной линолевой кислоты (CLA) в ткани молочной железы. [30]

Ссылки

  1. ^ abc GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000108671 – Ensembl , май 2017 г.
  2. ^ abc GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000017428 – 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. ^ Saito A, Watanabe TK, Shimada Y, Fujiwara T, Slaughter CA, DeMartino GN, Tanahashi N, Tanaka K (декабрь 1997 г.). "cDNA cloning and functional analysis of p44.5 and p55, two regulator subunits of the 26S proteasome". Gene . 203 (2): 241– 50. doi :10.1016/S0378-1119(97)00524-6. PMID  9426256.
  6. ^ Хоффман Л., Рехштайнер М. (март 1997 г.). «Молекулярное клонирование и экспрессия субъединицы 9 протеасомы 26S». FEBS Letters . 404 ( 2–3 ): 179–84 . doi :10.1016/S0014-5793(97)00126-9. PMID  9119060. S2CID  42105319.
  7. ^ ab "Ген Entrez: субъединица 26S протеасомы PSMD11 (просома, макропаин), не-АТФаза, 11".
  8. ^ Kleiger G, Mayor T (июнь 2014 г.). «Опасное путешествие: экскурсия по системе убиквитин–протеасома». Trends in Cell Biology . 24 (6): 352– 9. doi : 10.1016 /j.tcb.2013.12.003. PMC 4037451. PMID  24457024. 
  9. ^ Goldberg AL, Stein R, Adams J (август 1995 г.). «Новые взгляды на функцию протеасомы: от архебактерий до разработки лекарств». Химия и биология . 2 (8): 503– 8. doi : 10.1016/1074-5521(95)90182-5 . PMID  9383453.
  10. ^ Sulistio YA, Heese K (январь 2015). «Система убиквитин-протеасома и нарушение регуляции молекулярных шаперонов при болезни Альцгеймера». Молекулярная нейробиология . 53 (2): 905– 31. doi :10.1007/s12035-014-9063-4. PMID  25561438. S2CID  14103185.
  11. ^ Ортега З., Лукас Дж. Дж. (2014 ) . «Участие системы убиквитин-протеасома в болезни Хантингтона». Frontiers in Molecular Neuroscience . 7 : 77. doi : 10.3389/fnmol.2014.00077 . PMC 4179678. PMID  25324717. 
  12. ^ Sandri M, Robbins J (июнь 2014 г.). «Протеотоксичность: недооцененная патология при сердечных заболеваниях». Журнал молекулярной и клеточной кардиологии . 71 : 3– 10. doi : 10.1016/j.yjmcc.2013.12.015. PMC 4011959. PMID  24380730. 
  13. ^ Drews O, Taegtmeyer H (декабрь 2014 г.). «Воздействие на систему убиквитин-протеасомы при заболеваниях сердца: основа новых терапевтических стратегий». Антиоксиданты и окислительно-восстановительная сигнализация . 21 (17): 2322– 43. doi :10.1089/ars.2013.5823. PMC 4241867. PMID  25133688 . 
  14. ^ Wang ZV, Hill JA (февраль 2015). «Контроль качества белка и метаболизм: двунаправленный контроль в сердце». Cell Metabolism . 21 (2): 215–26 . doi :10.1016/j.cmet.2015.01.016. PMC 4317573. PMID 25651176  . 
  15. ^ ab Karin M, Delhase M (февраль 2000 г.). «Киназа I каппа B (IKK) и NF-каппа B: ключевые элементы провоспалительной сигнализации». Семинары по иммунологии . 12 (1): 85–98 . doi :10.1006/smim.2000.0210. PMID  10723801.
  16. ^ Ермолаева МА, Даховник А, Шумахер Б (сентябрь 2015 г.). «Механизмы контроля качества в клеточных и системных реакциях на повреждение ДНК». Ageing Research Reviews . 23 (Pt A): 3– 11. doi :10.1016/j.arr.2014.12.009. PMC 4886828. PMID  25560147 . 
  17. ^ Чеклер Ф, да Коста Калифорния, Анколио К, Шевалье Н, Лопес-Перес Э, Марамбо П (июль 2000 г.). «Роль протеасомы в болезни Альцгеймера». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Молекулярные основы болезней . 1502 (1): 133–8 . doi :10.1016/s0925-4439(00)00039-9. ПМИД  10899438.
  18. ^ ab Chung KK, Dawson VL, Dawson TM (ноябрь 2001 г.). «Роль убиквитин-протеасомного пути при болезни Паркинсона и других нейродегенеративных расстройствах». Trends in Neurosciences . 24 (11 Suppl): S7–14. doi :10.1016/s0166-2236(00)01998-6. PMID  11881748. S2CID  2211658.
  19. ^ ab Ikeda K, Akiyama H, Arai T, Ueno H, Tsuchiya K, Kosaka K (июль 2002 г.). «Морфометрическая переоценка системы двигательных нейронов болезни Пика и бокового амиотрофического склероза с деменцией». Acta Neuropathologica . 104 (1): 21– 8. doi :10.1007/s00401-001-0513-5. PMID  12070660. S2CID  22396490.
  20. ^ Манака Х, Като Т, Курита К, Катагири Т, Шикама Ю, Куджирай К, Каванами Т, Сузуки Ю, Нихей К, Сасаки Х (май 1992 г.). «Заметное увеличение убиквитина спинномозговой жидкости при болезни Крейтцфельдта-Якоба». Письма по неврологии . 139 (1): 47–9 . doi :10.1016/0304-3940(92)90854-z. PMID  1328965. S2CID  28190967.
  21. ^ Mathews KD, Moore SA (январь 2003 г.). «Поясно-конечностная мышечная дистрофия». Current Neurology and Neuroscience Reports . 3 (1): 78– 85. doi :10.1007/s11910-003-0042-9. PMID  12507416. S2CID  5780576.
  22. ^ Mayer RJ (март 2003 г.). «От нейродегенерации к нейрогомеостазу: роль убиквитина». Drug News & Perspectives . 16 (2): 103– 8. doi :10.1358/dnp.2003.16.2.829327. PMID  12792671.
  23. ^ Calise J, Powell SR (февраль 2013 г.). «Система протеасомы убиквитина и ишемия миокарда». Американский журнал физиологии. Физиология сердца и кровообращения . 304 (3): H337–49. doi :10.1152/ajpheart.00604.2012. PMC 3774499. PMID  23220331 . 
  24. ^ Predmore JM, Wang P, Davis F, Bartolone S, Westfall MV, Dyke DB, Pagani F, Powell SR, Day SM (март 2010 г.). «Дисфункция убиквитин-протеасомы при гипертрофических и дилатационных кардиомиопатиях у человека». Circulation . 121 (8): 997– 1004. doi :10.1161/CIRCULATIONAHA.109.904557. PMC 2857348 . PMID  20159828. 
  25. ^ Powell SR (июль 2006 г.). «Система убиквитин-протеасома в физиологии и патологии сердца». Американский журнал физиологии. Физиология сердца и кровообращения . 291 (1): H1 – H19 . doi :10.1152/ajpheart.00062.2006. PMID  16501026. S2CID  7073263.
  26. ^ Адамс Дж (апрель 2003 г.). «Потенциал ингибирования протеасом при лечении рака». Drug Discovery Today . 8 (7): 307– 15. doi :10.1016/s1359-6446(03)02647-3. PMID  12654543.
  27. ^ Ben-Neriah Y (январь 2002). «Регуляторные функции убиквитинирования в иммунной системе». Nature Immunology . 3 (1): 20– 6. doi :10.1038/ni0102-20. PMID  11753406. S2CID  26973319.
  28. ^ Egerer K, Kuckelkorn U, Rudolph PE, Rückert JC, Dörner T, Burmester GR, Kloetzel PM, Feist E (октябрь 2002 г.). «Циркулирующие протеасомы являются маркерами повреждения клеток и иммунологической активности при аутоиммунных заболеваниях». Журнал ревматологии . 29 (10): 2045–52 . PMID  12375310.
  29. ^ Mairinger FD, Walter RF, Theegarten D, Hager T, Vollbrecht C, Christoph DC, Worm K, Ting S, Werner R, Stamatis G, Mairinger T, Baba H, Zarogoulidis K, Huang H, Li Q, Tsakiridis K, Zarogoulidis P, Schmid KW, Wohlschlaeger J (2014). "Анализ экспрессии генов субъединицы протеасомы 26S PSMB4 выявляет значительную регуляцию, различную экспрессию и связь с пролиферацией в легочных нейроэндокринных опухолях человека". Journal of Cancer . 5 (8): 646–54 . doi :10.7150/jca.9955. PMC 4142326. PMID  25157275 . 
  30. ^ Jin YC, Li ZH, Hong ZS, Xu CX, Han JA, Choi SH, Yin JL, Zhang QK, Lee KB, Kang SK, Song MK, Kim YJ, Kang HS, Choi YJ, Lee HG (август 2012 г.). «Конъюгированная линолевая кислота синтез-связанная протеасомная субъединица α 5 (PSMA5) увеличивается при обработке вакценовой кислотой в ткани молочной железы козы». Journal of Dairy Science . 95 (8): 4286– 97. doi : 10.3168/jds.2011-4281 . PMID  22818443.

Дальнейшее чтение

  • Coux O, Tanaka K, Goldberg AL (1996). «Структура и функции протеасом 20S и 26S». Annual Review of Biochemistry . 65 : 801–47 . doi :10.1146/annurev.bi.65.070196.004101. PMID  8811196.
  • Goff SP (август 2003 г.). «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.
  • Kanayama HO, Tamura T, Ugai S, Kagawa S, Tanahashi N, Yoshimura T, Tanaka K, Ichihara A (июнь 1992 г.). «Демонстрация того, что протеолитический комплекс 26S человека состоит из протеасомы и нескольких связанных белковых компонентов и гидролизует АТФ и убиквитин-лигированные белки с помощью тесно связанных механизмов». European Journal of Biochemistry . 206 (2): 567–78 . doi :10.1111/j.1432-1033.1992.tb16961.x. PMID  1317798.
  • Маруяма К, Сугано С (январь 1994). «Олиго-кэппинг: простой метод замены кэп-структуры эукариотических мРНК олигорибонуклеотидами». Gene . 138 ( 1– 2): 171– 4. doi :10.1016/0378-1119(94)90802-8. PMID  8125298.
  • Сигер М., Феррелл К., Фрэнк Р., Дубиель В. (март 1997 г.). «ВИЧ-1 tat ингибирует протеасому 20 S и ее активацию, опосредованную регулятором 11 S». Журнал биологической химии . 272 ​​(13): 8145– 8. doi : 10.1074/jbc.272.13.8145 . PMID  9079628.
  • Suzuki Y, Yoshitomo-Nakagawa K, Maruyama K, Suyama A, Sugano S (октябрь 1997 г.). «Конструирование и характеристика библиотеки ДНК с полной длиной и обогащенной 5'-концом». Gene . 200 ( 1– 2): 149– 56. doi :10.1016/S0378-1119(97)00411-3. PMID  9373149.
  • 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 . doi :10.1128/JVI.72.12.10251-10255.1998. ПМК  110608 . ПМИД  9811770.
  • Simon JH, Gaddis NC, Fouchier RA, Malim MH (декабрь 1998 г.). «Доказательства недавно обнаруженного клеточного фенотипа анти-ВИЧ-1». Nature Medicine . 4 (12): 1397– 400. doi :10.1038/3987. PMID  9846577. S2CID  25235070.
  • Mulder LC, Muesing MA (сентябрь 2000 г.). «Деградация интегразы ВИЧ-1 по пути правила N-конца». Журнал биологической химии . 275 (38): 29749– 53. doi : 10.1074/jbc.M004670200 . PMID  10893419.
  • Sheehy AM, Gaddis NC, Choi JD, Malim MH (август 2002 г.). «Выделение человеческого гена, который подавляет 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.
  • Fong A, Zhang M, Neely J, Sun SC (октябрь 2002 г.). "S9, субъединица протеасомы 19 S, взаимодействующая с убиквитинированным NF-kappaB2/p100". Журнал биологической химии . 277 (43): 40697– 702. doi : 10.1074/jbc.M205330200 . PMID  12185077.
  • Huang X, Seifert U, Salzmann U, Henklein P, Preissner R, Henke W, Sijts AJ, Kloetzel PM, Dubiel W (ноябрь 2002 г.). «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». Журнал молекулярной биологии . 323 (4): 771– 82. doi :10.1016/S0022-2836(02)00998-1. PMID  12419264.
  • Gevaert K, Goethals M, Martens L, Van Damme J, Staes A, Thomas GR, Vandekerckhove J (май 2003 г.). «Исследование протеомов и анализ процессинга белков с помощью масс-спектрометрической идентификации отсортированных N-концевых пептидов». Nature Biotechnology . 21 (5): 566– 9. doi :10.1038/nbt810. PMID  12665801. S2CID  23783563.
  • Gaddis NC, Chertova E, Sheehy AM, Henderson LE, Malim MH (май 2003 г.). «Комплексное исследование молекулярного дефекта в вирионах вируса иммунодефицита человека типа 1 с дефицитом vif». Журнал вирусологии . 77 (10): 5810– 20. doi :10.1128/JVI.77.10.5810-5820.2003. PMC  154025. PMID  12719574 .
  • Lecossier D, Bouchonnet F, Clavel F, Hance AJ (май 2003 г.). "Гипермутация ДНК ВИЧ-1 в отсутствие белка Vif". Science . 300 (5622): 1112. doi :10.1126/science.1083338. PMID  12750511. S2CID  20591673.
  • Zhang H, Yang B, Pomerantz RJ, Zhang C, Arunachalam SC, Gao L (июль 2003 г.). «Цитидиндезаминаза CEM15 вызывает гипермутацию в недавно синтезированной ДНК ВИЧ-1». Nature . 424 (6944): 94– 8. Bibcode :2003Natur.424...94Z. doi :10.1038/nature01707. PMC  1350966 . PMID  12808465.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=PSMD11&oldid=1170977843"