Cullins

Cullin

Strukturen av cul1-rbx1-skp1-f boxskp2 scf ubiquitin ligaskomplexet
Identifierare
Symbol Cullin
Pfam PF00888
Interpro IPR001373
PROSITE PDOC00967
SCOP 1ldj
SUPERFAMILJ 1ldj
Tillgängliga proteinstrukturer
Pfam strukturer
PDB RCSB PDB ; PDBe ; PDBj
PDBsumma 3D-modell
Cullin neddilation domän

Strukturen av cul1-rbx1-skp1-f boxskp2 scf ubiquitin ligaskomplexet
Identifierare
Symbol Cullin_Nedd8
Pfam PF10557
Interpro IPR019559
Tillgängliga proteinstrukturer
Pfam strukturer
PDB RCSB PDB ; PDBe ; PDBj
PDBsumma 3D-modell

Cullins är en  familj av hydrofoba proteiner som fungerar som en ställning för ubiquitinligaser (E3). Alla eukaryoter verkar ha cullins. De, i kombination med RING-proteiner , bildar culin-RING ubiquitinligaser (CRL), som är mycket olika och spelar en roll i många cellulära processer, till exempel proteolys (de förstör cirka 20 % av cellulära proteiner [1] ), epigenetisk reglering [2] , arbete med växtimmunitet , förmedlad av salicylsyra [3] [4] .

Funktioner

Cullin-RING ubiquitin ligaser (CRLs), såsom Cul1 (SCF), krävs för att rikta proteiner för ubiquitin-medierad eliminering; som sådana är de olika i sammansättning och funktion och reglerar processer som sträcker sig från glukoskänslighet och DNA-replikation till lembildning och dygnsrytm [5] . Den katalytiska kärnan av CRL består av RING-proteinet och en medlem av cullinfamiljen. Till exempel, i Cul1, binder den C-terminala domänen av Cullin- homologen RING-proteinet. RING-proteinet verkar fungera som en dockningsplats för ubiquitinkonjugerande enzymer (E2S). Andra proteiner innehåller en cullin-homolog domän; dessa proteiner inkluderar APC2 , en subenhet av anafas /cyklosomstimuleringskomplexet, och PARC, ett cytoplasmatiskt ankare för p53 ; både APC2 och PARC har ubiquitinligasaktivitet. Den N-terminala regionen av cullins är mer variabel och används för att interagera med specifika adapterproteiner [6] [7] [8] .

Med undantag för APC2 modifieras varje medlem av kullinfamiljen av Nedd8 , och flera kulliner fungerar i ubiquitin-beroende proteolys , en process där 26S- proteasomen känner igen och därefter bryter ned målproteinet märkt med K48- kopplat polyubiquitin kedjor . Nedd8/Rub1 är ett litet ubiquitin-liknande protein som ursprungligen visade sig vara konjugerat till Cdc53, Cullin-komponenten i SCF (Skp1-Cdc53/Cul1 -F-box protein )-komplexet med E3 ubiquitinlyaset i Saccharomyces cerevisiae (bakares jäst ). ). Modifiering av Nedd8 framstår nu som en fundamentalt viktig regulatorisk väg för cellcykelkontroll och för embryogenes i Metazoa . Cullins är de enda identifierade substraten för modifiering med Nedd8. nondylering (dvs modifiering med Nedd8) leder till kovalent bindning av Nedd8-resten till den konserverade lysinresten av cullin [ 9] . Att fästa Nedd8 till Cullin tros aktivera Cullin och göra den instabil. Den omvända processen, denedylering, gör cullins stabila och möjliggör arbetet med E3 ubiquitin ligas, som kräver cullin. Denedylering utförs av COP9-signalosomen (CSN), som har isopeptidasaktivitet [ 10] .

Familjemedlemmar

Det mänskliga genomet innehåller sju gener som kodar för proteiner från cullinfamiljen [6] :

Klinisk betydelse

Cullin-1 har visat sig vara involverad i utvecklingen av prostatacancer [11] . Cullin-4B har tumörstimulerande aktivitet, och i många typer av human cancer observeras överuttryck av detta protein [2] , i synnerhet vid levercancer [12] . Olika steg i Cullin-RING ubiquitinligas, inklusive icke-dylering, är viktiga mål för utveckling av läkemedel mot cancer [1] [13] .

Anteckningar

  1. 1 2 Wu S. , Yu L. Inriktning på cullin-RING-ligaser för cancerbehandling: skäl, framsteg och terapeutiska implikationer.  (engelska)  // Cytoteknologi. - 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. Accelererad hepatocellulär karcinomutveckling i CUL4B-transgena möss.  (engelska)  // Oncotarget. - 2015. - PMID 25945838 .
  3. Furniss JJ , Spoel SH Cullin-RING ubiquitinligaser i salicylsyramedierad växtimmunsignalering.  (engelska)  // Frontiers in plant science. - 2015. - Vol. 6. - P. 154. - doi : 10.3389/fpls.2015.00154 . — PMID 25821454 .
  4. Bosu DR , Kipreos ET Cullin-RING ubiquitinligaser: global reglering och aktiveringscykler.  (engelska)  // Celldelning. - 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 krävs för cellcykelutgång i C. elegans och identifierar en ny genfamilj.  (engelska)  // Cell. - 1996. - Vol. 85, nr. 6 . - s. 829-839. — PMID 8681378 .
  6. 1 2 Petroski MD , Deshaies RJ Funktion och reglering av cullin-RING ubiquitinligaser.  (engelska)  // Naturrecensioner. Molekylär cellbiologi. - 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 ubiquitinligaskomplex.  (engelska)  // Nature. - 2002. - Vol. 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 av Cand1-Cul1-Roc1-komplexet avslöjar regulatoriska mekanismer för sammansättningen av de multisubunit cullin-beroende ubiquitinligaserna.  (engelska)  // Cell. - 2004. - Vol. 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: bygga en motorväg till proteinförstöring.  (engelska)  // Oncogene. - 2004. - Vol. 23, nr. 11 . - P. 1985-1997. - doi : 10.1038/sj.onc.1207414 . — PMID 15021886 .
  10. Cullin-3. Evolutionära homologer .  (inte tillgänglig länk)
  11. Jiang H. , He D. , Xu H. , Liu J. , Qu L. , Tong S. Cullin-1 främjar cellproliferation via cellcykelreglering och är en roman inom prostatacancer.  (engelska)  // International journal of clinical and experimental pathology. - 2015. - Vol. 8, nr. 2 . - P. 1575-1583. — PMID 25973042 .
  12. Mok M. Ts , Cheng AS CUL4B: en ny epigenetisk drivkraft i Wnt/β-catenin-beroende hepatokarcinogenes.  (engelska)  // The Journal of pathology. - 2015. - Vol. 236, nr. 1 . - S. 1-4. - doi : 10.1002/path.4512 . — PMID 25664533 .
  13. Bulatov E. , Ciulli A. Inriktning på Cullin-RING E3 ubiquitinligaser för läkemedelsupptäckt: struktur, sammansättning och modulering av små molekyler.  (engelska)  // The Biochemical journal. - 2015. - Vol. 467, nr. 3 . - s. 365-386. - doi : 10.1042/BJ20141450 . — PMID 25886174 .

Litteratur

Länkar