CUL3 - CUL3
Каллин 3 это белок что у людей кодируется CUL3 ген.[5][6][7]
Белок Cullin 3 принадлежит к семейству Cullins который у млекопитающих содержит восемь белков (Cullin 1, Cullin 2, Cullin 3, Cullin 4A, Cullin 4B, Cullin 5, Cullin 7 и Cullin 9).[8] Белки Cullin - это эволюционно консервативное семейство белков дрожжей, растений и млекопитающих.[9]
Функция белка
Cullin 3 является компонентом Cullin-КОЛЬЦО Убиквитин-лигазы E3 комплексы (CRL), которые участвуют в белковом убиквитилирование и представляют собой часть убиквитин-протеасомная система (UPS). Добавленные остатки убиквитина к остатку лизина с помощью CRL, затем нацелены на белок для протеасомной деградации.[10] Каллин-КОЛЬЦО Убиквитин-лигазы E3 участвуют во многих клеточных процессах, ответственных за регуляцию клеточного цикла, реакцию на стресс, перенос белков, передачу сигналов, репликацию ДНК, транскрипцию, контроль качества белка, циркадные часы и развитие.[11][12]
Удаление CUL3 ген у мышей вызывает эмбриональную летальность.[13]
Убиквитин-лигазы Cullin 3-RING E3
Комплекс Cullin 3-RING состоит из белка Cullin 3, белка RING-box 1 (RBX1 ), который привлекает убиквитин-конъюгированный фермент (E2) и белок Bric-a-brac / Tramtrack / Broad (BTB), субъединицу распознавания субстрата. Белок Cullin 3 является основным белком каркаса, координирующим другие компоненты комплекса CRL.[14] Комплексы Cullin 3-RING также могут димеризоваться через свои BTB домены которые приводят к созданию двух субстратных рецепторов и двух каталитических RING-доменов.[15]
Активация комплекса регулируется приставкой убиквитиноподобный белок NEDD8 к консервативному остатку Lys в домене гомологии cullin, процесс, называемый неддилирование.[16] Денеддилирование осуществляется комплексом CSN из восьми субъединиц, который опосредует расщепление изопептидной связи между NEDD8 и белком кулина.[17] Другой белок, который взаимодействует с кулином, - это CAND1 который связывается с денеддилированной формой белка кулина и нарушает взаимодействие между кулином и другими субъединицами комплекса, что приводит к ингибированию активности убиквитинлигазы E3.[18] Следовательно, динамическое неддилирование и денддилирование кулина важно для регуляции активности комплекса CRL.[19]
Клиническое значение
Семейная гиперкалиемическая гипертензия
Мутации в CUL3 гены связаны с семейной гиперкалиемической гипертензией. Комплекс CRL, содержащий Cullin 3, контролирует активность Na+ Cl− котранспортер (NCC) в почках путем регуляции протеасомной деградации With-no-lysine [K] киназ WNK1 и WNK4. Было показано, что мутации в CUL3 приводит к накоплению WNK.[20] Обилие этих киназ приводит к усилению фосфорилирования NCC и его активации. Как следствие, Na+ реабсорбция увеличивается, что приводит к повышению артериального давления.[21]
Рак
Нарушение регуляции уровня экспрессии Cullin 3 наблюдалось при раке человека. Было показано, что Cullin 3 сверхэкспрессируется при инвазивном раке, и уровень экспрессии белка положительно коррелирует со стадией опухоли. При раке молочной железы сверхэкспрессия белка Cullin 3 приводит к снижению Nrf2 уровень белка. Этот белок является фактором транскрипции, регулирующим экспрессию некоторых детоксикационных и антиоксидантных ферментов. Другой субстрат комплекса CRL - кандидатный белок-супрессор опухоли. RhoBTB2.[22]
Взаимодействия
CUL3 был показан взаимодействовать с участием:
использованная литература
- ^ а б c ГРЧ38: Ансамбль выпуск 89: ENSG00000036257 - Ансамбль, Май 2017
- ^ а б c GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000004364 - Ансамбль, Май 2017
- ^ "Справочник человека по PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
- ^ "Ссылка на Mouse PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
- ^ Kipreos ET, Lander LE, Wing JP, He WW, Hedgecock EM (июнь 1996 г.). «cul-1 необходим для выхода из клеточного цикла C. elegans и определяет новое семейство генов». Ячейка. 85 (6): 829–39. Дои:10.1016 / S0092-8674 (00) 81267-2. PMID 8681378. S2CID 15805562.
- ^ Wimuttisuk W, певец JD (март 2007 г.). «Убиквитинлигаза Cullin3 функционирует как гетеродимер, связанный с Nedd8». Молекулярная биология клетки. 18 (3): 899–909. Дои:10.1091 / mbc.E06-06-0542. ЧВК 1805106. PMID 17192413.
- ^ "Entrez Gene: CUL3 cullin 3".
- ^ Cheng J, Guo J, Wang Z, North BJ, Tao K, Dai X, Wei W. (январь 2018). «Функциональный анализ лигаз Cullin 3 E3 в онкогенезе». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Обзоры на рак. 1869 (1): 11–28. Дои:10.1016 / j.bbcan.2017.11.001. ЧВК 7076836. PMID 29128526.
- ^ Сарикас А., Хартманн Т., Пан Z (2011). «Семейство белков кулина». Геном Биол. 12 (4): 220. Дои:10.1186 / gb-2011-12-4-220. ЧВК 3218854. PMID 21554755.
- ^ Дубиль Д., Бинтиг В., Кене Т., Дубиль В., Науманн М. (август 2017 г.). «Неддилирование Cul3 имеет решающее значение для постепенного образования липидных капель во время адипогенеза». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Исследование молекулярных клеток. 1864 (8): 1405–1412. Дои:10.1016 / j.bbamcr.2017.05.009. PMID 28499918.
- ^ Чен Х.Й., Чен Р.Х. (2016). «Убиквитинлигазы Cullin 3 в биологии рака: функции и терапевтическое значение». Границы онкологии. 6: 113. Дои:10.3389 / fonc.2016.00113. ЧВК 4852199. PMID 27200299.
- ^ Петроски, MD, Deshaies RJ (январь 2005 г.). «Функция и регуляция убиквитинлигаз cullin-RING» (PDF). Обзоры природы. Молекулярная клеточная биология. 6 (1): 9–20. Дои:10.1038 / nrm1547. PMID 15688063. S2CID 24159190.
- ^ Cheng J, Guo J, Wang Z, North BJ, Tao K, Dai X, Wei W. (январь 2018). «Функциональный анализ лигаз Cullin 3 E3 в онкогенезе». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Обзоры на рак. 1869 (1): 11–28. Дои:10.1016 / j.bbcan.2017.11.001. ЧВК 7076836. PMID 29128526.
- ^ Cheng J, Guo J, Wang Z, North BJ, Tao K, Dai X, Wei W. (январь 2018). «Функциональный анализ лигаз Cullin 3 E3 в онкогенезе». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Обзоры на рак. 1869 (1): 11–28. Дои:10.1016 / j.bbcan.2017.11.001. ЧВК 7076836. PMID 29128526.
- ^ Булатов Э., Чулли А (май 2015 г.). «Нацеливание на убиквитин-лигазы Cullin-RING E3 для открытия лекарств: структура, сборка и низкомолекулярная модуляция». Биохимический журнал. 467 (3): 365–86. Дои:10.1042 / BJ20141450. ЧВК 4403949. PMID 25886174.
- ^ Петроски, MD, Deshaies RJ (январь 2005 г.). «Функция и регуляция убиквитинлигаз cullin-RING» (PDF). Обзоры природы. Молекулярная клеточная биология. 6 (1): 9–20. Дои:10.1038 / nrm1547. PMID 15688063. S2CID 24159190.
- ^ Булатов Э., Чулли А (май 2015 г.). «Нацеливание на убиквитин-лигазы Cullin-RING E3 для открытия лекарств: структура, сборка и низкомолекулярная модуляция». Биохимический журнал. 467 (3): 365–86. Дои:10.1042 / BJ20141450. ЧВК 4403949. PMID 25886174.
- ^ Chew EH, Hagen T (июнь 2007 г.). «Субстрат-опосредованная регуляция неддилирования кулина». Журнал биологической химии. 282 (23): 17032–40. Дои:10.1074 / jbc.M701153200. PMID 17439941.
- ^ Суси Т.А., Смит П.Г., Рольф М. (июнь 2009 г.). «Нацеливание на NEDD8-активированные лигазы cullin-RING для лечения рака». Клинические исследования рака. 15 (12): 3912–6. Дои:10.1158 / 1078-0432.CCR-09-0343. PMID 19509147.
- ^ Фердаус М.З., Маккормик Дж. А. (июнь 2016 г.). «Путь CUL3 / KLHL3-WNK-SPAK / OSR1 как мишень для антигипертензивной терапии». Американский журнал физиологии. Почечная физиология. 310 (11): F1389–96. Дои:10.1152 / ajprenal.00132.2016. ЧВК 4935775. PMID 27076645.
- ^ Фердаус М.З., Маккормик Д.А. (май 2018 г.). «Механизмы и противоречия при мутантной Cul3-опосредованной семейной гиперкалиемической гипертензии». Американский журнал физиологии. Почечная физиология. 314 (5): F915 – F920. Дои:10.1152 / ajprenal.00593.2017. ЧВК 6031903. PMID 29361671.
- ^ Хаагенсон К.К., Тейт Л., Ван Дж., Шекхар М.П., Полин Л., Чен В., Ву Г.С. (сентябрь 2012 г.). «Уровни экспрессии белка Cullin-3 коррелируют с прогрессированием рака груди». Биология и терапия рака. 13 (11): 1042–6. Дои:10.4161 / cbt.21046. ЧВК 3461811. PMID 22825334.
- ^ Мин К.В., Хван Дж. В., Ли Дж. С., Пак Й., Тамура Т. А., Юн Дж. Б. (май 2003 г.). «TIP120A связывается с кулинами и модулирует активность убиквитинлигазы». Журнал биологической химии. 278 (18): 15905–10. Дои:10.1074 / jbc.M213070200. PMID 12609982.
- ^ Певец JD, Gurian-West M, Clurman B, Робертс JM (сентябрь 1999 г.). «Cullin-3 нацелен на циклин E для убиквитинирования и контролирует S-фазу в клетках млекопитающих». Гены и развитие. 13 (18): 2375–87. Дои:10.1101 / gad.13.18.2375. ЧВК 317026. PMID 10500095.
- ^ Ким А.Ю., Боммелже С.К., Ли Б.Е., Ёнекава Ю., Чой Л., Моррис Л.Г., Хуанг Дж., Кауфман А., Райан Р.Дж., Хао Б., Раманатан И., Сингх Б. (ноябрь 2008 г.). «SCCRO (DCUN1D1) является важным компонентом комплекса E3 для неддилирования». Журнал биологической химии. 283 (48): 33211–20. Дои:10.1074 / jbc.M804440200. ЧВК 2586271. PMID 18826954.
- ^ Ван XJ, Sun Z, Chen W, Li Y, Villeneuve NF, Zhang DD (август 2008 г.). «Активация Nrf2 арсенитом и монометиларсоновой кислотой не зависит от Keap1-C151: усиление взаимодействия Keap1-Cul3». Токсикология и прикладная фармакология. 230 (3): 383–9. Дои:10.1016 / j.taap.2008.03.003. ЧВК 2610481. PMID 18417180.
- ^ Rachakonda G, Xiong Y, Sekhar KR, Stamer SL, Liebler DC, Freeman ML (март 2008 г.). «Ковалентная модификация Cys151 отделяет электрофильный сенсор Keap1 от убиквитинлигазы CUL3». Химические исследования в токсикологии. 21 (3): 705–10. Дои:10.1021 / tx700302s. PMID 18251510.
- ^ Ронду П., Хэгеман Г., Ванхонакер П., Ван Крененбрук К. (апрель 2008 г.). "Белок BTB KLHL12 нацелен на рецептор допамина D4 для убиквитинирования лигазой E3 на основе Cul3". Журнал биологической химии. 283 (17): 11083–96. Дои:10.1074 / jbc.M708473200. ЧВК 2431063. PMID 18303015.
дальнейшее чтение
- Андерссон Б., Вентланд М.А., Рикафренте Ю.Ю., Лю В., Гиббс Р.А. (апрель 1996 г.). «Метод« двойного адаптера »для улучшения конструкции библиотеки дробовиков». Аналитическая биохимия. 236 (1): 107–13. Дои:10.1006 / abio.1996.0138. PMID 8619474.
- Ю. В., Андерссон Б., Уорли К. К., Музни Д. М., Дин Й., Лю В., Рикафренте Д. Ю., Вентланд М. А., Леннон Г., Гиббс Р. А. (апрель 1997 г.). «Крупномасштабное конкатенационное секвенирование кДНК». Геномные исследования. 7 (4): 353–8. Дои:10.1101 / гр. 7.4.353. ЧВК 139146. PMID 9110174.
- Мишель Дж. Дж., Сюн Й. (июнь 1998 г.). «CUL-1 человека, но не другие члены семейства куллин, избирательно взаимодействует с SKP1 с образованием комплекса с SKP2 и циклином A». Рост и дифференциация клеток. 9 (6): 435–49. PMID 9663463.
- Du M, Sansores-Garcia L, Zu Z, Wu KK (сентябрь 1998 г.). «Клонирование и анализ экспрессии нового гена, подавляющего салицилат, Hs-CUL-3, члена семейства cullin / Cdc53». Журнал биологической химии. 273 (38): 24289–92. Дои:10.1074 / jbc.273.38.24289. PMID 9733711.
- Исикава К., Нагасе Т., Суяма М., Миядзима Н., Танака А., Котани Н., Номура Н., Охара О. (июнь 1998 г.). «Прогнозирование кодирующих последовательностей неидентифицированных генов человека. X. Полные последовательности 100 новых клонов кДНК из мозга, которые могут кодировать большие белки in vitro». ДНК исследования. 5 (3): 169–76. Дои:10.1093 / dnares / 5.3.169. PMID 9734811.
- Охта Т., Мишель Дж. Дж., Шоттелиус А. Дж., Сюн Й (апрель 1999 г.). «ROC1, гомолог APC11, представляет собой семейство партнеров кулина с ассоциированной активностью убиквитинлигазы». Молекулярная клетка. 3 (4): 535–41. Дои:10.1016 / S1097-2765 (00) 80482-7. PMID 10230407.
- Певец JD, Gurian-West M, Clurman B, Робертс JM (сентябрь 1999 г.). «Cullin-3 нацелен на циклин E для убиквитинирования и контролирует S-фазу в клетках млекопитающих». Гены и развитие. 13 (18): 2375–87. Дои:10.1101 / gad.13.18.2375. ЧВК 317026. PMID 10500095.
- Хори Т., Осака Ф., Чиба Т., Миямото К., Окабаяси К., Шимбара Н., Като С., Танака К. (ноябрь 1999 г.). «Ковалентная модификация всех членов белков семейства кулинов человека с помощью NEDD8». Онкоген. 18 (48): 6829–34. Дои:10.1038 / sj.onc.1203093. PMID 10597293.
- Маэда I, Охта Т., Коидзуми Х., Фукуда М. (апрель 2001 г.). «Убиквитинирование циклина D1 in vitro с помощью ROC1-CUL1 и ROC1-CUL3». Письма FEBS. 494 (3): 181–5. Дои:10.1016 / S0014-5793 (01) 02343-2. PMID 11311237. S2CID 40693441.
- Ляпина С., Коуп Г., Шевченко А., Серино Г., Цуге Т., Чжоу С., Вольф Д.А., Вей Н., Шевченко А., Дешайес Р.Дж. (май 2001 г.). «Содействие расщеплению конъюгата NEDD-CUL1 сигнаносомой COP9». Наука. 292 (5520): 1382–5. Дои:10.1126 / science.1059780. PMID 11337588. S2CID 14224920.
- Мин К.В., Хван Дж. В., Ли Дж. С., Пак Й., Тамура Т. А., Юн Дж. Б. (май 2003 г.). «TIP120A связывается с кулинами и модулирует активность убиквитинлигазы». Журнал биологической химии. 278 (18): 15905–10. Дои:10.1074 / jbc.M213070200. PMID 12609982.
- Кобаяси А., Кан М.И., Окава Х., Оцудзи М., Зенке Й., Чиба Т., Игараси К., Ямамото М. (август 2004 г.). «Датчик окислительного стресса Keap1 функционирует как адаптер для E3-лигазы на основе Cul3, чтобы регулировать протеасомную деградацию Nrf2». Молекулярная и клеточная биология. 24 (16): 7130–9. Дои:10.1128 / MCB.24.16.7130-7139.2004. ЧВК 479737. PMID 15282312.
- Босолей С.А., Едриховски М., Шварц Д., Элиас Дж. Э., Виллен Дж., Ли Дж., Кон М.А., Кэнтли Л.С., Гиги С.П. (август 2004 г.). «Широкомасштабная характеристика ядерных фосфопротеинов клеток HeLa». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 101 (33): 12130–5. Дои:10.1073 / pnas.0404720101. ЧВК 514446. PMID 15302935.
- Раш Дж., Мориц А., Ли К.А., Го А., Госс В.Л., Спек Э.Д., Чжан Х., Чжа Х.М., Полакевич Р.Д., Гребень М.Дж. (январь 2005 г.). «Иммуноаффинное профилирование фосфорилирования тирозина в раковых клетках». Природа Биотехнологии. 23 (1): 94–101. Дои:10.1038 / nbt1046. PMID 15592455. S2CID 7200157.
- Фурукава М., Сюн Ю. (январь 2005 г.). «Белок BTB Keap1 нацелен на антиоксидантный фактор транскрипции Nrf2 для убиквитинирования лигазой Cullin 3-Roc1». Молекулярная и клеточная биология. 25 (1): 162–71. Дои:10.1128 / MCB.25.1.162-171.2005. ЧВК 538799. PMID 15601839.
- Эрнандес-Муньос И., Лунд А.Х., ван дер Ступ П., Баутсма Э., Муйрерс И., Верховен Э., Нусинов Д.А., Паннинг Б., Марахренс И., ван Лохуизен М. (май 2005 г.). «Стабильная инактивация Х-хромосомы включает комплекс PRC1 Polycomb и требует гистона MACROH2A1 и лигазы убиквитина E3 CULLIN3 / SPOP». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 102 (21): 7635–40. Дои:10.1073 / pnas.0408918102. ЧВК 1140410. PMID 15897469.
- Лу Л., Чжоу З.М., Хуан XY, Сюй М., Инь Л.Л., Ван Х, Сюй З.Й., Ша Дж.Х. (июнь 2005 г.). «Идентификация и характеристика cul-3b, нового варианта транскрипта CUL-3 человека». Азиатский журнал андрологии. 7 (2): 205–11. Дои:10.1111 / j.1745-7262.2005.00024.x. PMID 15897978.
внешние ссылки
- Человек CUL3 расположение генома и CUL3 страница сведений о генах в Браузер генома UCSC.