Cullins

Cullin

Struktur af cul1-rbx1-skp1-f boxskp2 scf ubiquitin ligasekomplekset
Identifikatorer
Symbol Cullin
Pfam PF00888
Interpro IPR001373
PROSITE PDOC00967
SCOP 1ldj
SUPERFAMILIE 1ldj
Tilgængelige proteinstrukturer
Pfam strukturer
FBF RCSB FBF ; PDBe ; PDBj
PDBsum 3D model
Cullin neddilation domæne

Struktur af cul1-rbx1-skp1-f boxskp2 scf ubiquitin ligasekomplekset
Identifikatorer
Symbol Cullin_Nedd8
Pfam PF10557
Interpro IPR019559
Tilgængelige proteinstrukturer
Pfam strukturer
FBF RCSB FBF ; PDBe ; PDBj
PDBsum 3D model

Cullins er en  familie af hydrofobe proteiner , der tjener som et stillads for ubiquitin-ligaser (E3). Alle eukaryoter ser ud til at have cullins. De danner i kombination med RING-proteiner culin-RING ubiquitin-ligaser (CRL'er), som er meget forskellige og spiller en rolle i mange cellulære processer, for eksempel proteolyse (de ødelægger omkring 20% ​​af cellulære proteiner [1] ), epigenetisk regulering [2] , arbejde med planteimmunitet medieret af salicylsyre [3] [4] .

Funktioner

Cullin-RING ubiquitin-ligaser (CRL'er), såsom Cul1 (SCF), er nødvendige for at målrette proteiner til ubiquitin-medieret eliminering; som sådan er de forskellige i sammensætning og funktion og regulerer processer lige fra glukosefølsomhed og DNA-replikation til dannelse af lemmer og døgnrytmer [ 5] . Den katalytiske kerne af CRL består af RING-proteinet og et medlem af cullin-familien. For eksempel i Cul1 binder det C-terminale domæne af Cullin- homologen RING-proteinet. RING-proteinet ser ud til at fungere som et dockingsted for ubiquitin-konjugerende enzymer (E2S). Andre proteiner indeholder et cullin homologt domæne; disse proteiner indbefatter APC2 , en underenhed af anafase /cyclosom-stimuleringskomplekset og PARC, et cytoplasmatisk anker for p53 ; både APC2 og PARC har ubiquitin-ligaseaktivitet. Den N-terminale region af cullins er mere variabel og bruges til at interagere med specifikke adapterproteiner [6] [7] [8] .

Med undtagelse af APC2 er hvert medlem af cullin-familien modificeret af Nedd8 , og flere cullins fungerer i ubiquitin-afhængig proteolyse , en proces hvor 26S - proteasomet genkender og efterfølgende nedbryder målproteinet mærket med K48- bundet polyubiquitin kæder . Nedd8/Rub1 er et lille ubiquitin-lignende protein, der oprindeligt blev fundet at være konjugeret til Cdc53, Cullin-komponenten af ​​SCF (Skp1-Cdc53/Cul1 -F-box protein ) komplekset med E3 ubiquitin lyase i Saccharomyces cerevisiae (bager's) ). Modifikation af Nedd8 dukker nu op som en fundamentalt vigtig regulatorisk vej for cellecykluskontrol og for embryogenese i Metazoa . Cullins er de eneste identificerede substrater til modifikation med Nedd8. nondylering (dvs. modifikation med Nedd8) fører til kovalent binding af Nedd8-resten til den konserverede lysinrest af cullin [9] . Ved at knytte Nedd8 til Cullin menes det at aktivere Cullin og gøre det ustabilt. Den omvendte proces, denedylering, gør cullins stabile og muliggør arbejdet med E3 ubiquitin ligasen, som kræver cullin. Denedylering udføres af COP9-signalosomet (CSN), som har isopeptidaseaktivitet [10] .

Familiemedlemmer

Det menneskelige genom indeholder syv gener, der koder for proteiner fra cullin-familien [6] :

Klinisk betydning

Cullin-1 har vist sig at være involveret i udviklingen af ​​prostatacancer [11] . Cullin-4B har tumorstimulerende aktivitet, og i mange typer af human cancer observeres overekspression af dette protein [2] , især ved leverkræft [12] . Forskellige trin i Cullin-RING ubiquitin-ligasen, herunder ikke-dylering, er vigtige mål for udvikling af lægemidler mod kræft [1] [13] .

Noter

  1. 1 2 Wu S. , Yu L. Målretning af cullin-RING-ligaser til cancerbehandling: begrundelser, fremskridt og terapeutiske implikationer.  (engelsk)  // Cytoteknologi. - 2015. - doi : 10.1007/s10616-015-9870-0 . — PMID 25899169 .
  2. 12 Yuan J. , Jiang B. , Zhang A. , Qian Y. , Tan H. , Gao J. , Shao C. , Gong Y. Accelereret hepatocellulært karcinomudvikling i CUL4B transgene mus.  (engelsk)  // Oncotarget. - 2015. - PMID 25945838 .
  3. Furniss JJ , Spoel SH Cullin-RING ubiquitin-ligaser i salicylsyre-medieret planteimmunsignalering.  (engelsk)  // Frontiers in plant science. - 2015. - Bd. 6. - S. 154. - doi : 10.3389/fpls.2015.00154 . — PMID 25821454 .
  4. Bosu DR , Kipreos ET Cullin-RING ubiquitin-ligaser: global regulering og aktiveringscyklusser.  (engelsk)  // Celledeling. - 2008. - Bd. 3. - S. 7. - doi : 10.1186/1747-1028-3-7 . — PMID 18282298 .
  5. Kipreos ET , Lander LE , Wing JP , He WW , Hedgecock EM cul-1 er påkrævet for cellecyklusudgang i C. elegans og identificerer en ny genfamilie.  (engelsk)  // Cell. - 1996. - Bd. 85, nr. 6 . - s. 829-839. — PMID 8681378 .
  6. 1 2 Petroski MD , Deshaies RJ Funktion og regulering af cullin-RING ubiquitin-ligaser.  (engelsk)  // Naturanmeldelser. Molekylær cellebiologi. - 2005. - Bd. 6, nr. 1 . - S. 9-20. doi : 10.1038 / nrm1547 . — PMID 15688063 .
  7. Zheng N. , Schulman BA , Song L. , Miller JJ , Jeffrey PD , Wang P. , Chu C. , Koepp DM , Elledge SJ , Pagano M. , Conaway RC , Conaway JW , Harper JW , Pavletich NP . Cul1-Rbx1-Skp1-F boxSkp2 SCF ubiquitin-ligasekompleks.  (engelsk)  // Nature. - 2002. - Bd. 416, nr. 6882 . - S. 703-709. - doi : 10.1038/416703a . — PMID 11961546 .
  8. Goldenberg SJ , Cascio TC , Shumway SD , Garbutt KC , Liu J. , Xiong Y. , Zheng N. Strukturen af ​​Cand1-Cul1-Roc1 komplekset afslører regulatoriske mekanismer for samlingen af ​​de multisubunit cullin-afhængige ubiquitin-ligaser.  (engelsk)  // Cell. - 2004. - Bd. 119, nr. 4 . - s. 517-528. - doi : 10.1016/j.cell.2004.10.019 . — PMID 15537541 .
  9. Pan ZQ , Kentsis A. , Dias DC , Yamoah K. , Wu K. Nedd8 om cullin: bygning af en motorvej til proteinødelæggelse.  (engelsk)  // Onkogen. - 2004. - Bd. 23, nr. 11 . - S. 1985-1997. - doi : 10.1038/sj.onc.1207414 . — PMID 15021886 .
  10. Cullin-3. Evolutionære homologer .  (utilgængeligt link)
  11. Jiang H. , He D. , Xu H. , Liu J. , Qu L. , Tong S. Cullin-1 fremmer celleproliferation via cellecyklusregulering og er en ny inden for prostatacancer.  (engelsk)  // International journal of clinical and experimental pathology. - 2015. - Bd. 8, nr. 2 . - S. 1575-1583. — PMID 25973042 .
  12. Mok M. Ts , Cheng AS CUL4B: en ny epigenetisk driver i Wnt/β-catenin-afhængig hepatocarcinogenese.  (engelsk)  // The Journal of pathology. - 2015. - Bd. 236, nr. 1 . - S. 1-4. - doi : 10.1002/path.4512 . — PMID 25664533 .
  13. Bulatov E. , Ciulli A. Målrettet Cullin-RING E3 ubiquitin-ligaser til lægemiddelopdagelse: struktur, samling og småmolekylemodulation.  (engelsk)  // The Biochemical journal. - 2015. - Bd. 467, nr. 3 . - S. 365-386. - doi : 10.1042/BJ20141450 . — PMID 25886174 .

Litteratur

Links