УБЭ2И

Ген, кодирующий белок у вида Homo sapiens

SUMO-конъюгирующий фермент UBC9 — это фермент , который у людей кодируется геном UBE2I . [ ^5] Его также иногда называют «убиквитин-конъюгирующим ферментом E2I» или «белком-носителем убиквитина 9», хотя эти названия не совсем точно описывают его функцию.

Выражение

Для этого гена были обнаружены четыре альтернативно сплайсированных варианта транскрипта , кодирующих один и тот же белок . ^[6]

Функция

Белок UBC9, кодируемый геном UBE2I, составляет ядро ​​механизма в пути сумоилирования клетки. Сумоилирование — это процесс, в котором малый убиквитин-подобный модификатор (SUMO) ковалентно присоединяется к другим белкам для изменения их поведения. Например, сумоилирование может влиять на локализацию белка в клетке, его способность взаимодействовать с другими белками или ДНК .

UBC9 выполняет третий этап жизненного цикла сумоилирования: этап конъюгации. Когда предшественники белка SUMO впервые экспрессируются, они сначала проходят этап созревания, на котором удаляются четыре аминокислоты C-конца, открывая мотив диглицина . На втором этапе активирующий комплекс E1 связывается с SUMO в его диглицине и передает его белку E2 Ubc9, где он образует тиоэфирную связь с остатком цистеина в каталитическом кармане Ubc9. Загруженный Ubc9 теперь готов выполнить сумоилирование своих различных целевых белков (также называемых субстратами ). Он распознает определенный мотив аминокислотных остатков в этих субстратах: большой гидрофобный остаток, за которым следует лизин , за которым следует спейсер, за которым следует кислотный остаток. Этот мотив обычно кратко описывается как ΨKxD/E. Центральный лизин в мотиве распознавания субстрата вставляется в каталитический карман. Там карбоксильный конец диглицина SUMO образует пептидную связь с ε-аминогруппой лизина. Этот процесс может сопровождаться белком лигазой E3.

Процесс сумоилирования обратим. Протеазы SENP могут удалять SUMO из сумоилированных белков, освобождая его для использования в дальнейших реакциях сумоилирования.

Клиническая значимость, релевантность

Было показано, что белок UBC9, кодируемый геном UBE2I, является мишенью для множества вирусов, включая ВИЧ и ВПЧ. Была выдвинута гипотеза, что эти вирусы захватывают UBC9, чтобы служить своим собственным целям. ^[7]

Взаимодействия

Было показано, что UBE2I взаимодействует с:

• АТФ2 , ^[8]
• Андрогенный рецептор , ^[9]
• БЛМХ , ^[10]
• DACH1 , ^{[11] [12]}
• DNMT3A , ^[13]
• DNMT3B , ^[14]
• DAXX , ^{[15] [16]}
• ЭТС1 , ^[17]
• ФХИТ , ^[18]
• ИПО13 , ^[19]
• MAP3K1 ^[20] и
• МИТФ , ^[21]
• С53 , ^{[22] [23] [24] [25]}
• ПИАС1 , ^{[26] [27] [28]}
• ПИАС2 , ^{[11] [26]}
• РАД51 , ^{[22] [29]}
• RANBP2 , ^{[30] [31]}
• РАНГАП1 , ^{[15] [30] [32]}
• САЕ2 , ^{[15] [30]}
• САЛЛ1 , ^[33]
• СУМО1 , ^{[22] [23] [30] [32]}
• TCF3 , ^[34]
• TNFRSF1A , ^[20]
• ТОП1 , ^[35] и
• WT1 . ^[36]

Примечания

1. GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000103275 – Ensembl , май 2017 г.
2. GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000015120 – Ensembl , май 2017 г.
3. "Human PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
4. "Mouse PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
5. Ватанабэ Т.К., Фудзивара Т., Каваи А., Симидзу Ф., Таками С., Хирано Х., Окуно С., Одзаки К., Такеда С., Симада Ю., Нагата М., Такаичи А., Такахаши Э., Накамура Ю., Шин С. (март 1996 г.). «Клонирование, экспрессия и картирование UBE2I, нового гена, кодирующего человеческий гомолог дрожжевых ферментов, конъюгирующих убиквитин, которые имеют решающее значение для регуляции клеточного цикла». Цитогенетический клеточный генетик . 72 (1): 86–9. дои : 10.1159/000134169. ПМИД  8565643.
6. «Ген Entrez: убиквитин-конъюгирующий фермент E2I UBE2I (гомолог UBC9, дрожжи)».
7. Варадарай А., Маттошио Д., Чиокка С. (январь 2014 г.). «Фермент SUMO Ubc9 как вирусная мишень». ИУБМБ Жизнь . 66 (1): 27–33. дои : 10.1002/iub.1240. PMID  24395713. S2CID  42047371.
8. Firestein R, Feuerstein N (март 1998). "Связь активирующего фактора транскрипции 2 (ATF2) с убиквитин-конъюгирующим ферментом hUBC9. Влияние убиквитин/протеасомного пути на регуляцию ATF2 в Т-клетках". J. Biol. Chem . 273 (10): 5892–902. doi : 10.1074/jbc.273.10.5892 . PMID  9488727.
9. Poukka H, ​​Aarnisalo P, Karvonen U, Palvimo JJ, Jänne OA (июль 1999). «Ubc9 взаимодействует с рецептором андрогена и активирует зависимую от рецептора транскрипцию». J. Biol. Chem . 274 (27): 19441–6. doi : 10.1074/jbc.274.27.19441 . PMID  10383460.
10. Колдамова РП, Лефтеров ИМ, ДиСабелла МТ, Лазо ДЖС (декабрь 1998 г.). «Эволюционно консервативная цистеиновая протеаза, человеческая блеомицингидролаза, связывается с человеческим гомологом убиквитин-конъюгирующего фермента 9». Mol. Pharmacol . 54 (6): 954–61. doi :10.1124/mol.54.6.954. PMID  9855622.
11. Руал Дж.Ф., Венкатесан К., Хао Т., Хирозан-Кишикава Т., Дрико А., Ли Н, Берриз Г.Ф., Гиббонс Ф.Д., Дрезе М., Айви-Гедесу Н., Клитгорд Н., Саймон С., Боксем М., Мильштейн С., Розенберг Дж. , Голдберг Д.С., Чжан Л.В., Вонг С.Л., Франклин Г., Ли С., Альбала Дж.С., Лим Дж., Фротон С., Лламосас Е., Чевик С., Бекс С., Ламеш П., Сикорски Р.С., Ванденхаут Дж., Зогби Х.И., Смоляр А., Босак С., Секерра Р., Дусетт-Стамм Л., Кьюсик М.Е., Хилл Д.Е., Рот Ф.П., Видал М. (октябрь 2005 г.). «К карте сети белок-белковых взаимодействий человека в масштабе протеома». Природа . 437 (7062): 1173–8. Bibcode : 2005Natur.437.1173R. doi : 10.1038/nature04209. PMID  16189514. S2CID  4427026.
12. Machon O, Backman M, Julin K, Krauss S (октябрь 2000 г.). «Двухгибридная система дрожжей идентифицирует убиквитин-конъюгирующий фермент mUbc9 как потенциального партнера мышиного Dac». Mech. Dev . 97 (1–2): 3–12. doi : 10.1016/s0925-4773(00)00402-0 . PMID  11025202. S2CID  14154139.
13. Ling Y, Sankpal UT, Robertson AK, McNally JG, Karpova T, Robertson KD (2004). «Модификация de novo ДНК метилтрансферазы 3a (Dnmt3a) с помощью SUMO-1 модулирует ее взаимодействие с гистондеацетилазами (HDAC) и ее способность подавлять транскрипцию». Nucleic Acids Res . 32 (2): 598–610. doi :10.1093/nar/gkh195. PMC 373322. PMID  14752048 . 
14. Kang ES, Park CW, Chung JH (декабрь 2001 г.). «Dnmt3b, de novo ДНК-метилтрансфераза, взаимодействует с SUMO-1 и Ubc9 через свой N-концевой участок и подвергается модификации SUMO-1». Biochem. Biophys. Res. Commun . 289 (4): 862–8. doi :10.1006/bbrc.2001.6057. PMID  11735126.
15. Книпшеер П., Флото А., Клюг Х., Олсен Дж.В., ван Дейк В.Дж., Фиш А., Джонсон Э.С., Манн М., Сиксма Т.К., Пихлер А. (август 2008 г.). «Сумойлирование Ubc9 регулирует дискриминацию целей СУМО». Мол. Клетка . 31 (3): 371–82. doi : 10.1016/j.molcel.2008.05.022 . ПМИД  18691969.
16. Ryu SW, Chae SK, Kim E (декабрь 2000 г.). «Взаимодействие Daxx, белка, связывающего Fas, с сентрином и Ubc9». Biochem. Biophys. Res. Commun . 279 (1): 6–10. doi :10.1006/bbrc.2000.3882. PMID  11112409.
17. Hahn SL, Wasylyk B, Criqui-Filipe P, Criqui P (сентябрь 1997 г.). «Модуляция транскрипционной активности ETS-1 с помощью huUBC9, убиквитин-конъюгирующего фермента». Oncogene . 15 (12): 1489–95. doi :10.1038/sj.onc.1201301. PMID  9333025. S2CID  26170389.
18. Shi Y, Zou M, Farid NR, Paterson MC (декабрь 2000 г.). «Связь FHIT (триада хрупкого гистидина), гена-кандидата на роль супрессора опухолей, с убиквитин-конъюгирующим ферментом hUBC9». Biochem. J . 352 (2): 443–8. doi :10.1042/0264-6021:3520443. PMC 1221476 . PMID  11085938. 
19. Mingot JM, Kostka S, Kraft R, Hartmann E, Görlich D (июль 2001 г.). «Импорт 13: новый посредник ядерного импорта и экспорта». EMBO J. 20 ( 14): 3685–94. doi :10.1093/emboj/20.14.3685. PMC 125545. PMID  11447110 . 
20. Saltzman A, Searfoss G, Marcireau C, Stone M, Ressner R, Munro R, Franks C, D'Alonzo J, Tocque B, Jaye M, Ivashchenko Y (апрель 1998 г.). "hUBC9 ассоциируется с MEKK1 и рецептором TNF-альфа типа I и стимулирует активность NFkappaB". FEBS Lett . 425 (3): 431–5. doi : 10.1016/s0014-5793(98)00287-7 . PMID  9563508. S2CID  84816080.
21. Сюй В., Гонг Л., Хаддад М.М., Бишоф О., Кампизи Дж., Йе ET, Медрано Э.Э. (март 2000 г.). «Регуляция уровней белка MITF, связанного с микрофтальмией, путем ассоциации с убиквитин-конъюгирующим ферментом hUBC9». Эксп. Сотовый Res . 255 (2): 135–43. дои : 10.1006/excr.2000.4803. ПМИД  10694430.
22. Shen Z, Pardington-Purtymun PE, Comeaux JC, Moyzis RK, Chen DJ (октябрь 1996 г.). "Ассоциации UBE2I с белками RAD52, UBL1, p53 и RAD51 в дрожжевой двугибридной системе". Genomics . 37 (2): 183–186. doi :10.1006/geno.1996.0540. PMID  8921390.
23. Minty A, Dumont X, Kaghad M, Caput D (ноябрь 2000 г.). «Ковалентная модификация p73alpha с помощью SUMO-1. Двухгибридный скрининг с p73 выявляет новые белки, взаимодействующие с SUMO-1, и мотив взаимодействия с SUMO-1». J. Biol. Chem . 275 (46): 36316–23. doi : 10.1074/jbc.M004293200 . PMID  10961991.
24. Gallagher WM, Argentini M, Sierra V, Bracco L, Debussche L, Conseiller E (июнь 1999 г.). «MBP1: новый мутантный p53-специфический белковый партнер с онкогенными свойствами». Oncogene . 18 (24): 3608–16. doi : 10.1038/sj.onc.1202937 . PMID  10380882.
25. Бернье-Вилламор V, Сэмпсон DA, Матунис MJ, Лима CD (февраль 2002 г.). «Структурная основа конъюгации SUMO, опосредованной E2, выявленная комплексом между убиквитин-конъюгирующим ферментом Ubc9 и RanGAP1». Cell . 108 (3): 345–56. doi : 10.1016/s0092-8674(02)00630-x . PMID  11853669. S2CID  15512250.
26. Ли Б.Х., Ёсимацу К., Маэда А., Отиаи К., Моримацу М., Араки К., Огино М., Морикава С., Арикава Дж. (декабрь 2003 г.). «Ассоциация нуклеокапсидного белка хантавирусов Seoul и Hantaan с небольшими убиквитиноподобными молекулами, родственными модификатору-1». Вирус Рес . 98 (1): 83–91. doi : 10.1016/j.virusres.2003.09.001. ПМИД  14609633.
27. Sapetschnig A, Rischitor G, Braun H, Doll A, Schergaut M, Melchior F, Suske G (октябрь 2002 г.). «Транскрипционный фактор Sp3 подавляется посредством модификации SUMO с помощью PIAS1». EMBO J . 21 (19): 5206–15. doi :10.1093/emboj/cdf510. PMC 129032 . PMID  12356736. 
28. Kahyo T, Nishida T, Yasuda H (сентябрь 2001 г.). «Участие PIAS1 в сумоилировании супрессора опухолей p53». Mol. Cell . 8 (3): 713–8. doi : 10.1016/s1097-2765(01)00349-5 . PMID  11583632.
29. Kovalenko OV, Plug AW, Haaf T, Gonda DK, Ashley T, Ward DC, Radding CM, Golub EI (апрель 1996). "Убиквитин-конъюгирующий фермент млекопитающих Ubc9 взаимодействует с белком рекомбинации Rad51 и локализуется в синаптонемных комплексах". Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 93 (7): 2958–63. Bibcode :1996PNAS...93.2958K. doi : 10.1073/pnas.93.7.2958 . PMC 39742 . PMID  8610150. 
30. Ewing RM, Chu P, Elisma F, Li H, Taylor P, Climie S, McBroom-Cerajewski L, Robinson MD, O'Connor L, Li M, Taylor R, Dharsee M, Ho Y, Heilbut A, Moore L, Zhang S, Ornatsky O, Bukhman YV, Ethier M, Sheng Y, Vasilescu J, Abu-Farha M, Lambert JP, Duewel HS, Stewart II, Kuehl B, Hogue K, Colwill K, Gladwish K, Muskat B, Kinach R, Adams SL, Moran MF, Morin GB, Topaloglou T, Figeys D (2007). "Крупномасштабное картирование взаимодействий белок-белок человека с помощью масс-спектрометрии". Mol. Syst. Biol . 3 : 89. doi :10.1038/msb4100134. PMC 1847948 . PMID  17353931. 
31. Zhang H, Saitoh H, Matunis MJ (сентябрь 2002 г.). «Ферменты пути модификации SUMO локализуются в филаментах комплекса ядерной поры». Mol. Cell. Biol . 22 (18): 6498–508. doi : 10.1128 /mcb.22.18.6498-6508.2002. PMC 135644. PMID  12192048. 
32. Tatham MH, Kim S, Yu B, Jaffray E, Song J, Zheng J, Rodriguez MS, Hay RT, Chen Y (август 2003 г.). "Роль N-концевого участка Ubc9 в связывании и конъюгации SUMO-1, -2 и -3". Биохимия . 42 (33): 9959–69. doi :10.1021/bi0345283. PMID  12924945.
33. Netzer C, Bohlander SK, Rieger L, Müller S, Kohlhase J (август 2002 г.). «Взаимодействие регулятора развития SALL1 с UBE2I и SUMO-1». Biochem. Biophys. Res. Commun . 296 (4): 870–6. doi :10.1016/s0006-291x(02)02003-x. PMID  12200128.
34. Huggins GS, Chin MT, Sibinga NE, Lee SL, Haber E, Lee ME (октябрь 1999 г.). «Характеристика участков связывания mUBC9, необходимых для деградации белка E2A». J. Biol. Chem . 274 (40): 28690–6. doi : 10.1074/jbc.274.40.28690 . PMID  10497239.
35. Mao Y, Sun M, Desai SD, Liu LF (апрель 2000 г.). «Конъюгация SUMO-1 с топоизомеразой I: возможная реакция восстановления на повреждение ДНК, опосредованное топоизомеразой». Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 97 (8): 4046–51. Bibcode :2000PNAS...97.4046M. doi : 10.1073/pnas.080536597 . PMC 18143 . PMID  10759568. 
36. Wang ZY, Qiu QQ, Seufert W, Taguchi T, Testa JR, Whitmore SA, Callen DF, Welsh D, Shenk T, Deuel TF (октябрь 1996 г.). «Молекулярное клонирование кДНК и локализация на хромосоме гена человеческого убиквитин-конъюгирующего фермента 9». J. Biol. Chem . 271 (40): 24811–6. doi : 10.1074/jbc.271.40.24811 . PMID  8798754.

Ссылки

• Kovalenko OV, Plug AW, Haaf T, Gonda DK, Ashley T, Ward DC, Radding CM, Golub EI (1996). "Убиквитин-конъюгирующий фермент млекопитающих Ubc9 взаимодействует с рекомбинационным белком Rad51 и локализуется в синаптонемных комплексах". Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 93 (7): 2958–63. Bibcode :1996PNAS...93.2958K. doi : 10.1073/pnas.93.7.2958 . PMC  39742 . PMID  8610150.
• Jiang W, Koltin Y (1996). «Двухгибридное взаимодействие человеческого гомолога UBC9 с белками центромеры Saccharomyces cerevisiae». Mol. Gen. Genet . 251 (2): 153–60. doi :10.1007/s004380050152. PMID  8668125.
• Ясуги Т., Хоули П. М. (1996). «Идентификация структурного и функционального человеческого гомолога дрожжевого убиквитин-конъюгирующего фермента UBC9». Nucleic Acids Res . 24 (11): 2005–10. doi :10.1093/nar/24.11.2005. PMC  145898. PMID  8668529 .
• Göttlicher M, Heck S, Doucas V, Wade E, Kullmann M, Cato AC, Evans RM, Herrlich P (1996). «Взаимодействие человеческого гомолога Ubc9 с c-Jun и с глюкокортикоидным рецептором». Steroids . 61 (4): 257–62. doi :10.1016/0039-128X(96)00032-3. PMID  8733011. S2CID  11608979.
• Schneikert J, Peterziel H, Defossez PA, Klocker H, de Launoit Y, Cato AC (1996). «Взаимодействие андрогенового рецептора с белком Ets является новым механизмом для опосредованной стероидными гормонами понижающей модуляции экспрессии матриксной металлопротеиназы». J. Biol. Chem . 271 (39): 23907–13. doi : 10.1074/jbc.271.39.23907 . PMID  8798622.
• Wang ZY, Qiu QQ, Seufert W, Taguchi T, Testa JR, Whitmore SA, Callen DF, Welsh D, Shenk T, Deuel TF (1996). «Молекулярное клонирование кДНК и локализация на хромосоме гена человеческого убиквитин-конъюгирующего фермента 9». J. Biol. Chem . 271 (40): 24811–6. doi : 10.1074/jbc.271.40.24811 . PMID  8798754.
• Hateboer G, Hijmans EM, Nooij JB, Schlenker S, Jentsch S, Bernards R (1996). "mUBC9, новый белок, взаимодействующий с E1A аденовируса, который восполняет дефект клеточного цикла дрожжей". J. Biol. Chem . 271 (42): 25906–11. doi : 10.1074/jbc.271.42.25906 . PMID  8824223.
• Shen Z, Pardington-Purtymun PE, Comeaux JC, Moyzis RK, Chen DJ (1997). "Связи UBE2I с белками RAD52, UBL1, p53 и RAD51 в дрожжевой двугибридной системе". Genomics . 37 (2): 183–6. doi :10.1006/geno.1996.0540. PMID  8921390.
• Татибана М., Ивата Н., Ватанабэ А., Нобукуни Ю., Плоплис Б., Кадзигая С. (1997). «Присвоение гена убиквитин-конъюгирующего фермента (UBE2I) полосе хромосомы человека 16p13.3 путем гибридизации in situ». Цитогенет. Клетка Генет . 75 (4): 222–3. дои : 10.1159/000134487. ПМИД  9067428.
• Masson M, Menissier-de Murcia J, Mattei MG, de Murcia G, Niedergang CP (1997). "Поли(АДФ-рибоза)полимераза взаимодействует с новым ферментом конъюгации человеческого убиквитина: hUbc9". Gene . 190 (2): 287–96. doi :10.1016/S0378-1119(97)00015-2. PMID  9197546.
• Yasugi T, Vidal M, Sakai H, Howley PM, Benson JD (1997). «Два класса мутантов E1 вируса папилломы человека типа 16 предполагают плейотропные конформационные ограничения, влияющие на мультимеризацию E1, взаимодействие E2 и взаимодействие с клеточными белками». J. Virol . 71 (8): 5942–51. doi :10.1128/JVI.71.8.5942-5951.1997. PMC  191850 . PMID  9223484.
• Беккер К, Шнайдер П, Хофманн К, Маттманн К, Цопп Дж (1997). «Взаимодействие Fas(Apo-1/CD95) с белками, вовлеченными в путь убиквитинирования». FEBS Lett . 412 (1): 102–6. doi : 10.1016/S0014-5793(97)00758-8 . PMID  9257699. S2CID  689407.
• Tong H, Hateboer G, Perrakis A, Bernards R, Sixma TK (1997). «Кристаллическая структура мышиного/человеческого Ubc9 дает представление о изменчивости системы конъюгации убиквитина». J. Biol. Chem . 272 ​​(34): 21381–7. CiteSeerX  10.1.1.531.2567 . doi : 10.1074/jbc.272.34.21381 . PMID  9261152. S2CID  45098033.
• Hahn SL, Wasylyk B, Criqui-Filipe P, Criqui P (1997). «Модуляция транскрипционной активности ETS-1 с помощью huUBC9, убиквитин-конъюгирующего фермента». Oncogene . 15 (12): 1489–95. doi :10.1038/sj.onc.1201301. PMID  9333025. S2CID  26170389.
• Ху Г., Чжан С., Видал М., Баер Дж.Л., Сюй Т., Фирон Э.Р. (1997). «Гомологи семи млекопитающих заочно регулируют DCC через путь убиквитин-протеасома». Генс Дев . 11 (20): 2701–14. дои : 10.1101/gad.11.20.2701. ПМК  316613 . ПМИД  9334332.
• Firestein R, Feuerstein N (1998). "Связь активирующего фактора транскрипции 2 (ATF2) с убиквитин-конъюгирующим ферментом hUBC9. Влияние убиквитин/протеасомного пути на регуляцию ATF2 в Т-клетках". J. Biol. Chem . 273 (10): 5892–902. doi : 10.1074/jbc.273.10.5892 . PMID  9488727.
• Joanisse DR, Inaguma Y, Tanguay RM (1998). «Клонирование и экспрессия в процессе развития ядерного убиквитин-конъюгирующего фермента (DmUbc9), который взаимодействует с малыми белками теплового шока у Drosophila melanogaster». Biochem. Biophys. Res. Commun . 244 (1): 102–9. doi :10.1006/bbrc.1998.8214. PMID  9514881.
• Saltzman A, Searfoss G, Marcireau C, Stone M, Ressner R, Munro R, Franks C, D'Alonzo J, Tocque B, Jaye M, Ivashchenko Y (1998). "hUBC9 ассоциируется с MEKK1 и рецептором TNF-альфа типа I и стимулирует активность NFkappaB". FEBS Lett . 425 (3): 431–5. doi : 10.1016/S0014-5793(98)00287-7 . PMID  9563508. S2CID  84816080.
• Колдамова РП, Лефтеров ИМ, ДиСабелла МТ, Лазо Дж.С. (1999). «Эволюционно консервативная цистеиновая протеаза, человеческая блеомицингидролаза, связывается с человеческим гомологом убиквитин-конъюгирующего фермента 9». Mol. Pharmacol . 54 (6): 954–61. doi :10.1124/mol.54.6.954. PMID  9855622.