Cullins

Cullin

Structura complexului cul1-rbx1-skp1-f boxskp2 scf ubiquitin ligaza
Identificatori
Simbol Cullin
Pfam PF00888
InterPro IPR001373
PROZITA PDOC00967
SCOP 1ldj
SUPERFAMILIE 1ldj
Structuri proteice disponibile
Pfam structurilor
PDB RCSB PDB ; PDBe ; PDBj
PDBsum Model 3D
Domeniul de neddilare Cullin

Structura complexului cul1-rbx1-skp1-f boxskp2 scf ubiquitin ligaza
Identificatori
Simbol Cullin_Nedd8
Pfam PF10557
InterPro IPR019559
Structuri proteice disponibile
Pfam structurilor
PDB RCSB PDB ; PDBe ; PDBj
PDBsum Model 3D

Cullinii sunt o  familie de proteine ​​hidrofobe care servesc drept schelă [ pentru ligazele ubiquitinului (E3). Toate eucariotele par să aibă cullins. Acestea, în combinație cu proteinele RING , formează culin-RING ubiquitin ligaze (CRL), care sunt foarte diverse și joacă un rol în multe procese celulare , de exemplu, proteoliză (distrug aproximativ 20% din proteinele celulare [1] ), reglarea epigenetică [2 ] , munca imunității plantelor mediată de acidul salicilic [3] [4] .

Funcții

Cullin-RING ubiquitin ligaze (CRL), cum ar fi Cul1 (SCF), sunt necesare pentru a ținti proteinele pentru eliminarea mediată de ubiquitină; ca atare, ele sunt diverse în compoziție și funcție, reglând procese variind de la sensibilitatea la glucoză și replicarea ADN-ului până la formarea membrelor și ritmurile circadiene [5] . Miezul catalitic al CRL este format din proteina RING și un membru al familiei culline. De exemplu, în Cul1, domeniul C -terminal al omologului Cullin leagă proteina RING. Proteina RING pare să funcționeze ca un site de andocare pentru enzimele de conjugare a ubiquitinei (E2S). Alte proteine ​​conțin un domeniu omolog cullin; aceste proteine ​​includ APC2 , o subunitate a complexului de stimulare anafază /ciclozom, şi PARC, o ancoră citoplasmatică pentru p53 ; atât APC2 cât și PARC au activitate ubiquitin ligază. Regiunea N-terminală a cullinelor este mai variabilă și este folosită pentru a interacționa cu proteine ​​adaptoare specifice [6] [7] [8] .

Cu excepția APC2, fiecare membru al familiei culline este modificat de Nedd8 și mai mulți cullin funcționează în proteoliza dependentă de ubiquitină , un proces în care proteazomul 26S recunoaște și ulterior degradează proteina țintă marcată cu poliubiquitină legată de K48 . lanțuri . Nedd8/Rub1 este o proteină mică, asemănătoare ubiquitinei, care s-a dovedit inițial a fi conjugată cu Cdc53, componenta Cullin a complexului SCF (Skp1-Cdc53/Cul1 -F-box protein ) cu ubiquitin lyaza E3 din Saccharomyces cerevisiae ( drojdie de panificație). ). Modificarea de către Nedd8 apare acum ca o cale de reglementare fundamentală pentru controlul ciclului celular și pentru embriogeneza în Metazoa . Cullins sunt singurele substraturi identificate pentru modificare cu Nedd8. nondilația (adică modificarea cu Nedd8) duce la atașarea covalentă a reziduului Nedd8 la restul de lizină conservat al cullinei [ 9] . Se crede că atașarea Nedd8 la Cullin îl activează și îl face instabil. Procesul invers, denedilarea, stabilește cullinul și face posibilă funcționarea ligazei ubiquitin E3, care necesită cullin. Denedilarea este efectuată de semnalosomul COP9 (CSN), care are activitate izopeptidază [10] .

Membrii familiei

Genomul uman conține șapte gene care codifică proteine ​​din familia cullinelor [6] :

Semnificație clinică

Cullin-1 s-a dovedit a fi implicat în dezvoltarea cancerului de prostată [11] . Cullin-4B are activitate de stimulare a tumorii, iar în multe tipuri de cancer uman se observă supraexprimarea acestei proteine ​​[2] , în special, în cancerul hepatic [12] . Diferiți pași în ubiquitin ligaza Cullin-RING, inclusiv non-dilatarea, sunt ținte importante pentru dezvoltarea medicamentelor anticancer [1] [13] .

Note

  1. 1 2 Wu S. , Yu L. Targeting cullin-RING ligaes for cancer treatment: rationales, advances and therapeutic implications.  (engleză)  // Citotehnologie. - 2015. - doi : 10.1007/s10616-015-9870-0 . — PMID 25899169 .
  2. 1 2 Yuan J. , Jiang B. , Zhang A. , Qian Y. , Tan H. , Gao J. , Shao C. , Gong Y. Dezvoltarea accelerată a carcinomului hepatocelular la șoarecii transgenici CUL4B.  (engleză)  // Oncotarget. - 2015. - PMID 25945838 .
  3. Furniss JJ , Spoel SH Cullin-RING ubiquitină ligaze în semnalizarea imună a plantelor mediată de acid salicilic.  (engleză)  // Frontiere în știința plantelor. - 2015. - Vol. 6. - P. 154. - doi : 10.3389/fpls.2015.00154 . — PMID 25821454 .
  4. Bosu DR , Kipreos ET Cullin-RING ubiquitin ligazes: global regulation and activation cycles.  (Engleză)  // Diviziune celulară. - 2008. - Vol. 3. - P. 7. - doi : 10.1186/1747-1028-3-7 . — PMID 18282298 .
  5. Kipreos ET , Lander LE , Wing JP , He WW , Hedgecock EM cul-1 este necesar pentru ieșirea din ciclul celular la C. elegans și identifică o nouă familie de gene.  (engleză)  // Cell. - 1996. - Vol. 85, nr. 6 . - P. 829-839. — PMID 8681378 .
  6. 1 2 Petroski MD , Deshaies RJ Funcția și reglarea ligazelor de ubiquitină cullin-RING.  (engleză)  // Recenzii de natură. Biologie celulară moleculară. - 2005. - Vol. 6, nr. 1 . - P. 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 Structure of the Cul1-Rbx1-Skp1-F boxSkp2 SCF complex de ubiquitin ligază.  (engleză)  // Natură. - 2002. - Vol. 416, nr. 6882 . - P. 703-709. - doi : 10.1038/416703a . — PMID 11961546 .
  8. Goldenberg SJ , Cascio TC , Shumway SD , Garbutt KC , Liu J. , Xiong Y. , Zheng N. Structure of the Cand1-Cul1-Roc1 complex dezvăluie mecanisme de reglare pentru asamblarea ligazelor ubiquitin dependente de cullin multisubunități.  (engleză)  // Cell. - 2004. - Vol. 119, nr. 4 . - P. 517-528. - doi : 10.1016/j.cell.2004.10.019 . — PMID 15537541 .
  9. Pan ZQ , Kentsis A. , Dias DC , Yamoah K. , Wu K. Nedd8 on cullin: building an expressway to protein destruction.  (engleză)  // Oncogene. - 2004. - Vol. 23, nr. 11 . - P. 1985-1997. - doi : 10.1038/sj.onc.1207414 . — PMID 15021886 .
  10. Cullin-3. Omologi evolutivi .  (link indisponibil)
  11. Jiang H. , He D. , Xu H. , Liu J. , Qu L. , Tong S. Cullin-1 promovează proliferarea celulară prin reglarea ciclului celular și este un roman în cancerul de prostată.  (engleză)  // Jurnal internațional de patologie clinică și experimentală. - 2015. - Vol. 8, nr. 2 . - P. 1575-1583. — PMID 25973042 .
  12. Mok M. Ts , Cheng AS CUL4B: un nou motor epigenetic în hepatocarcinogeneza dependentă de Wnt/β-catenină.  (engleză)  // Jurnalul de patologie. - 2015. - Vol. 236, nr. 1 . - P. 1-4. - doi : 10.1002/path.4512 . — PMID 25664533 .
  13. Bulatov E. , Ciulli A. Targeting Cullin-RING E3 ubiquitin ligases for drug discovery: structure, assembly and small-molecule modulation.  (Engleză)  // Jurnalul Biochimic. - 2015. - Vol. 467, nr. 3 . - P. 365-386. - doi : 10.1042/BJ20141450 . — PMID 25886174 .

Literatură

Link -uri