Degron
A Degron ( eng. Degron ) egy fehérjemolekula része, amely szabályozza a pusztulás ( proteolízis ) sebességét. A jelenleg ismert degronok rövid aminosavszekvenciák [1] , szerkezeti motívumok [2] vagy az aminosavlánc bármely részében található fehérjegömbökből (gyakran lizin [ 3 ] vagy arginin [4] ) látható aminosavmaradékok . Egyes fehérjék több degront tartalmaznak [2] [5] . Degronokat számos szervezet fehérjéjében azonosítottak, az élesztő N-terminális degronjaitól [6] az egér ornitin-dekarboxiláz PEST - szekvenciájáig [7] . Degronokat prokarióta fehérjékben is azonosítottak [8] .
Az ismert degronokat több csoportra osztják, de még az egyik csoport degronjai is nagyon változóak, bár mindegyik valamilyen módon befolyásolja a fehérje lebontását [9] [10] [11] . Egyes degronok (ubiquitin-függő) megkövetelik, hogy a fehérjét ubiquitinnel jelöljék , míg mások (ubiquitin-függetlenek) az ubiquitinnel történő fehérjejelöléstől függetlenül működnek [12] [10] [13] .
Típusok
Az ubiquitin-függő degronok működéséhez a fehérje poliubiquitinációja szükséges, ami a proteaszómákban történő pusztulásához vezet [14] [15] . Egyes esetekben maga a degron a poliubikvitináció helyeként szolgál, mint például a β-catenin fehérje [16] esetében . Mivel a degronok poliubiquitinációban való részvételének részletes mechanizmusa korántsem mindig ismert, a degronokat ubiquitin-függőnek ismerik el, ha a fehérjéből eltávolítva az ubikvitináció mértéke csökken, a fehérjéhez hozzáadva pedig az ubikvitináció mértéke. , éppen ellenkezőleg, növekszik [17] [18] .
Az ubiquitin-független degronok működése éppen ellenkezőleg, nem jár együtt az őket tartalmazó fehérjék poliubikvitinációjával. Például a degron IκBα (az immunrendszer működésében szerepet játszó fehérje) nem vesz részt az ubikvitinációban, mivel ennek a degronnak a zöld fluoreszcens fehérjével (GFP) való keresztkötése nem növelte az utóbbi ubikvitinációjának szintjét. [2] . A legtöbb esetben azonban nem ismert annak részletes mechanizmusa, hogy a degron pontosan hogyan vesz részt a fehérje lebontásában [19] .
Azonosítás
Három megközelítés létezik a degron azonosítására egy fehérjében [2] [18] [19] . Az első módszerben egy valószínűsíthető degronnak számító szekvenciát egy stabil fehérjéhez (pl. GFP) ligálnak, majd összehasonlítják az eredeti fehérje és a fehérje stabilitását az átültetett valószínűsíthető degronnal [20] . Ha a kötött szekvencia valóban egy degron, a fehérje molekuláinak száma, amelyekhez kötődik, idővel sokkal gyorsabban csökken, mint az eredeti fehérje esetében [9] [10] [11] . Ezenkívül egy valószínűleg degron szekvencia eltávolítható egy fehérjéből, és összehasonlítható a deléciós fehérje stabilitása az eredeti fehérjéhez képest. Ha a törölt szekvencia egy degron, a hiányzó fehérjemolekulák stabilabbak lesznek, mint az eredeti fehérje [9] [10] [11] .
A harmadik megközelítést a degron ubikvitinációtól való függésének megállapítására használják, amikor a fent leírt technikák alkalmazásával a szekvencia degron jellege már megerősítést nyert. Ez a megközelítés összehasonlítja az eredeti fehérje és a degron nélküli mutáns forma ubikvitinációjának mértékét [2] [7] [19] .
Jegyzetek
- ↑ Cho S. , Dreyfuss G. Az SMN2 7-es exonjának kihagyása által létrehozott degron a spinális izomsorvadás súlyosságának fő tényezője. (angol) // Gének és fejlődés. - 2010. - március 1. ( 24. évf. , 5. sz.). - P. 438-442 . - doi : 10.1101/gad.1884910 . — PMID 20194437 .
- ↑ 1 2 3 4 5 Fortmann KT , Lewis RD , Ngo KA , Fagerlund R. , Hoffmann A. Szabályozott, Ubiquitin-Independent Degron in IκBα. (angol) // Journal Of Molecular Biology. - 2015. - augusztus 28. ( 427. évf . , 17. sz.). - P. 2748-2756 . - doi : 10.1016/j.jmb.2015.07.008 . — PMID 26191773 .
- ↑ Dohmen RJ , Wu P. , Varshavsky A. Hőindukálható degron: módszer hőmérséklet-érzékeny mutánsok létrehozására. (angol) // Tudomány (New York, NY). - 1994. - március 4. ( 263. évf. , 5151. sz.). - P. 1273-1276 . — PMID 8122109 .
- ↑ Varshavsky A. Az N végű szabály: függvények, rejtélyek, felhasználások. (angol) // Az Amerikai Egyesült Államok Nemzeti Tudományos Akadémiájának közleménye. - 1996. - október 29. ( 93. évf. , 22. sz.). - P. 12142-12149 . — PMID 8901547 .
- ↑ Kanarek N. , London N. , Schueler-Furman O. , Ben-Neriah Y. Az NF-kappaB inhibitorainak ubiquitinációja és lebontása. (angol) // Cold Spring Harbor Perspectives In Biology. - 2010. - február ( 2. köt. 2. sz . ). - P. 000166-000166 . - doi : 10.1101/cshperspect.a000166 . — PMID 20182612 .
- ↑ Bachmair A. , Finley D. , Varshavsky A. Egy fehérje in vivo felezési ideje az amino-terminális aminosavának függvénye. (angol) // Tudomány (New York, NY). - 1986. - október 10. ( 234. köt. , 4773. sz.). - 179-186 . o . — PMID 3018930 .
- ↑ 1 2 Loetscher P. , Pratt G. , Rechsteiner M. Az egérornitin-dekarboxiláz C-terminálisa gyors lebomlást biztosít a dihidrofolát-reduktázon. A kártevő-hipotézis alátámasztása. (angol) // The Journal Of Biological Chemistry. - 1991. - június 15. ( 266. évf . , 17. sz.). - P. 11213-11220 . — PMID 2040628 .
- ↑ Burns KE , Liu WT , Boshoff HI , Dorrestein PC , Barry CE 3. A proteaszómális fehérje lebomlása a Mycobacteriumokban egy prokarióta ubiquitin-szerű fehérjétől függ. (angol) // The Journal Of Biological Chemistry. - 2009. - január 30. ( 284. évf . , 5. sz.). - P. 3069-3075 . - doi : 10.1074/jbc.M808032200 . — PMID 19028679 .
- ↑ 1 2 3 Ravid T. , Hochstrasser M. A degradációs jelek sokfélesége az ubiquitin-proteasoma rendszerben. (angol) // Nature Reviews. Molekuláris sejtbiológia. - 2008. - szeptember ( 9. köt. , 9. sz. ). - P. 679-690 . - doi : 10.1038/nrm2468 . — PMID 18698327 .
- ↑ 1 2 3 4 Erales J. , Coffino P. Ubiquitin-independent proteasomal degradation. (angol) // Biochimica Et Biophysica Acta. - 2014. - január ( 1843. évf . , 1. sz.). - P. 216-221 . - doi : 10.1016/j.bbamcr.2013.05.008 . — PMID 23684952 .
- ↑ 1 2 3 Jariel-Encontre I. , Bossis G. , Piechaczyk M. Ubiquitin-independent degradation of proteins by the proteasome. (angol) // Biochimica Et Biophysica Acta. - 2008. - December ( 1786. évf . , 2. sz.). - 153-177 . o . - doi : 10.1016/j.bbcan.2008.05.004 . — PMID 18558098 .
- ↑ Asher G. , Tsvetkov P. , Kahana C. , Shaul Y. A p53 és p73 tumorszuppresszorok ubiquitin-független proteaszómális lebomlásának mechanizmusa. (angol) // Gének és fejlődés. - 2005. - február 1. ( 19. évf. , 3. sz.). - P. 316-321 . - doi : 10.1101/gad.319905 . — PMID 15687255 .
- ↑ Hochstrasser M. Ubiquitin-dependens protein degradation. (angol) // Annual Review Of Genetics. - 1996. - 1. évf. 30 . - P. 405-439 . - doi : 10.1146/annurev.genet.30.1.405 . — PMID 8982460 .
- ↑ Coux O. , Tanaka K. , Goldberg AL A 20S és 26S proteaszómák szerkezete és funkciói. (angol) // Annual Review Of Biochemistry. - 1996. - 1. évf. 65 . - P. 801-847 . doi : 10.1146 / annurev.bi.65.070196.004101 . — PMID 8811196 .
- ↑ Lecker SH , Goldberg AL , Mitch W.E. Fehérje degradáció az ubiquitin-proteaszóma útvonalon normál és kóros állapotokban. (angol) // Journal Of The American Society Of Nephrology: JASN. - 2006. - július ( 17. évf. , 7. sz.). - P. 1807-1819 . - doi : 10.1681/ASN.2006010083 . — PMID 16738015 .
- ↑ Melvin AT , Woss GS , Park JH , Dumberger LD , Waters ML , Allbritton NL Több degron ubikvitinációs kinetikájának összehasonlító elemzése egy ideális célzási szekvencia azonosítása érdekében egy proteaszóma riporter számára. (angol) // PloS One. - 2013. - Kt. 8 , sz. 10 . - P. e78082-78082 . - doi : 10.1371/journal.pone.0078082 . — PMID 24205101 .
- ↑ Wang Y. , Guan S. , Acharya P. , Koop DR , Liu Y. , Liao M. , Burlingame AL , Correia MA A humán máj citokróm P450 2E1 ubiquitin-függő proteaszómális degradációja: a foszforilálásra és foszforilációra célzott helyek azonosítása. (angol) // The Journal Of Biological Chemistry. - 2011. - március 18. ( 286. évf . , 11. sz.). - P. 9443-9456 . - doi : 10.1074/jbc.M110.176685 . — PMID 21209460 .
- ↑ 1 2 Ju D. , Xie Y. Az Rpn4 preferenciális ubiquitinációs helyének és ubiquitin-függő degradációs jelének azonosítása. (angol) // The Journal Of Biological Chemistry. - 2006. - április 21. ( 281. évf. , 16. sz.). - P. 10657-10662 . - doi : 10.1074/jbc.M513790200 . — PMID 16492666 .
- ↑ 1 2 3 Schrader EK , Harstad KG , Matouschek A. A fehérjék megcélzása a degradáció érdekében. (angol) // Nature Chemical Biology. - 2009. - november ( 5. évf. , 11. sz.). - P. 815-822 . - doi : 10.1038/nchembio.250 . — PMID 19841631 .
- ↑ Li X. , Zhao X. , Fang Y. , Jiang X. , Duong T. , Fan C. , Huang CC , Kain SR Destabilizált zöld fluoreszcens fehérje generálása transzkripciós riporterként. (angol) // The Journal Of Biological Chemistry. - 1998. - december 25. ( 273. évf . , 52. sz.). - P. 34970-34975 . — PMID 9857028 .