PSMC6

📅 آخر تحديث: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

الوحدة التنظيمية S10B لبروتياز 26S ، والمعروفة أيضًا باسم الوحدة الفرعية Rpt4 لإنزيم AAA-ATPase في بروتيازوم 26S ، هي إنزيم يُشفَّر في البشر بواسطة جين PSMC6 . [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] يُعد هذا البروتين أحد الوحدات الفرعية الأساسية التسع عشرة لمركب بروتيازوم 19S المُجمَّع بالكامل. [ 8 ] تُشكِّل ست وحدات فرعية من إنزيم AAA-ATPase في بروتيازوم 26S ( Rpt1 ، Rpt2 ، Rpt3 ، Rpt4 (هذا البروتين)، Rpt5 ، و Rpt6 ) بالإضافة إلى أربع وحدات فرعية غير ATPase ( Rpn1 ، Rpn2 ، Rpn10 ، و Rpn13 ) المُركَّب الفرعي الأساسي للجسيم التنظيمي 19S لمركب البروتيازوم . [ 8 ]

جين

يشفر الجين PSMC6 إحدى وحدات ATPase الفرعية، وهو أحد أفراد عائلة ATPases الثلاثية-A التي تتمتع بنشاط مشابه للبروتينات المرافقة. وقد تم تحديد الجينات الكاذبة على الكروموسومات 8 و12. [ 7 ] يحتوي الجين البشري PSMC6 على 15 إكسونًا ويقع في النطاق الكروموسومي 14q22.1.

بروتين

يبلغ حجم الوحدة التنظيمية S10B لبروتين 26S البشري 44 كيلو دالتون، وتتكون من 389 حمضًا أمينيًا. وتبلغ قيمة الرقم الهيدروجيني النظري المحسوب لهذا البروتين 7.09. [ 9 ]

تجميع معقد

يتكون معقد البروتيازوم 26S عادةً من جسيم أساسي 20S (CP، أو بروتيازوم 20S) وجسيم تنظيمي واحد أو اثنين 19S (RP، أو بروتيازوم 19S) على جانب واحد أو كلا جانبي الجسيم 20S ذي الشكل الأسطواني. يتميز كل من الجسيم الأساسي والجسيمات التنظيمية بخصائص بنيوية ووظائف بيولوجية مختلفة. باختصار، يُظهر معقد 20S ثلاثة أنواع من الأنشطة البروتينية، تشمل أنشطة شبيهة بالكاسبيز، وأخرى شبيهة بالتربسين، وثالثة شبيهة بالكيموتريبسين. تقع هذه المواقع النشطة للتحلل البروتيني في الجانب الداخلي لحجرة تتكون من أربع حلقات متراصة من وحدات 20S الفرعية، مما يمنع التفاعل العشوائي بين البروتين والإنزيم والتحلل غير المنضبط للبروتين. تستطيع الجسيمات التنظيمية 19S التعرف على البروتين الموسوم باليوبيكويتين كركيزة للتحلل، وفك طي البروتين إلى شكل خطي، وفتح بوابة الجسيم الأساسي 20S، وتوجيه الركيزة إلى حجرة التحلل البروتيني. لتلبية هذا التعقيد الوظيفي، تحتوي الجسيمة التنظيمية 19S على 18 وحدة فرعية أساسية على الأقل. يمكن تصنيف هذه الوحدات الفرعية إلى فئتين بناءً على اعتمادها على الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP): وحدات فرعية معتمدة على ATP ووحدات فرعية غير معتمدة على ATP. وفقًا لتفاعلات البروتين والخصائص الطوبولوجية لهذا المركب متعدد الوحدات الفرعية، تتكون الجسيمة التنظيمية 19S من قاعدة وغطاء. تتكون القاعدة من حلقة من ستة إنزيمات ATPase من نوع AAA (الوحدات الفرعية Rpt1-6، وفقًا للتسمية المنهجية) وأربع وحدات فرعية غير ATPase ( Rpn1 ، Rpn2 ، Rpn10 ، و Rpn13 ). بالتالي، تُعد الوحدة الفرعية التنظيمية الرابعة للبروتياز 26S (Rpt2) مكونًا أساسيًا لتكوين القاعدة في الجسيمة التنظيمية 19S. لتجميع معقد القاعدة الفرعي 19S، حددت أربع مجموعات بحثية بشكل مستقل أربع مجموعات من البروتينات المرافقة المحورية للتجميع (Hsm3/S5b، وNas2/P27، وNas6/P28، وRpn14/PAAF1، وفقًا لتسميتها في الخميرة/الثدييات). [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] ترتبط جميع هذه البروتينات المرافقة المخصصة لقواعد جسيم 19S التنظيمي بوحدات ATPase الفرعية الفردية عبر المناطق الطرفية C. على سبيل المثال، يرتبط Hsm3/S5b بالوحدة الفرعية Rpt1 وRpt2 (هذا البروتين)، ويرتبط Nas2/p27 بالوحدة الفرعية Rpt5 ، ويرتبط Nas6/p28 بالوحدة الفرعية Rpt3 ، ويرتبط Rpn14/PAAAF1 بالوحدة الفرعية Rpt6 . بعد ذلك، تتشكل ثلاث وحدات تجميع وسيطة على النحو التالي: وحدة Nas6/p28-Rpt3-Rpt6-Rpn14/PAAF1، ووحدة Nas2/p27-Rpt4-Rpt5، ووحدة Hsm3/S5b-Rpt1-Rpt2-Rpn2. في النهاية، تتجمع هذه الوحدات الثلاث معًا لتشكيل الحلقة السداسية غير المتجانسة المكونة من ستة أطلس مع Rpn1. تشير الإضافة النهائية لـ Rpn13 إلى اكتمال تجميع المعقد الفرعي لقاعدة 19S.[ 8 ]

وظيفة

يُعدّ مُركّب البروتيازوم (البروتيازوم 26S) آليةً أساسيةً في الحفاظ على استتباب البروتينات الخلوية، إذ يُشكّل ما يقارب 70% من عمليات التحلل البروتيني داخل الخلايا . [ 16 ] وبناءً على ذلك، يجب إزالة البروتينات المطوية بشكل خاطئ والبروتينات التالفة باستمرار لإعادة تدوير الأحماض الأمينية اللازمة لتخليق بروتينات جديدة. في الوقت نفسه، تؤدي بعض البروتينات التنظيمية الرئيسية وظائفها البيولوجية عبر التحلل الانتقائي. علاوة على ذلك، تُهضم البروتينات إلى ببتيدات لعرض مستضدات معقد التوافق النسيجي الرئيسي من الفئة الأولى (MHC class I). ولتلبية هذه المتطلبات المعقدة في العمليات البيولوجية عبر التحلل البروتيني المكاني والزماني، يجب التعرّف على ركائز البروتين، واستقطابها، ثم تحللها بطريقة مُحكمة. ولذلك، يمتلك الجسيم التنظيمي 19S مجموعةً من القدرات المهمة لمواجهة هذه التحديات الوظيفية. وللتعرّف على البروتين كركيزة مُحددة، يحتوي مُركّب 19S على وحدات فرعية قادرة على التعرّف على البروتينات التي تحمل علامة تحلل خاصة، وهي اليوبيكويتين. كما أنها تحتوي على وحدات فرعية يمكنها الارتباط بالنيوكليوتيدات (مثل ATPs) لتسهيل الارتباط بين جسيمات 19S و 20S، وكذلك لإحداث تغييرات في تأكيد النهايات C للوحدة الفرعية ألفا التي تشكل مدخل الركيزة لمركب 20S.

تتجمع وحدات ATPases الفرعية في حلقة سداسية بتسلسل Rpt1–Rpt5–Rpt4–Rpt3–Rpt6–Rpt2، والتي تتفاعل مع الحلقة ألفا السباعية للجسيم الأساسي 20S، وتُنشئ واجهة غير متناظرة بين 19S RP و20S CP. [ 17 ] [ 18 ] تندمج ثلاثة ذيول طرفية كربونية تحمل أنماط HbYX لوحدات Rpt ATPases المختلفة في جيوب بين وحدتين فرعيتين ألفا محددتين من CP، وتنظم فتح بوابات القنوات المركزية في حلقة ألفا CP. [ 19 ] [ 20 ] أظهرت الأدلة أن الوحدة الفرعية Rpt5 من إنزيم ATPase، إلى جانب وحدات فرعية أخرى من البروتيازوم 19S المُيوبيكويتينية ( Rpn13 ، Rpn10 ) وإنزيم إزالة اليوبيكويتين Uch37، يمكن أن تخضع لعملية اليوبيكويتين في الموقع بواسطة إنزيمات اليوبيكويتين المرتبطة بالبروتيازوم. ويمكن أن يُنظّم يوبيكويتين الوحدات الفرعية للبروتيازوم نشاط البروتيازوم استجابةً لتغير مستويات اليوبيكويتين الخلوية. [ 21 ]

مراجع

  1. 1 2 3 GRCh38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSG00000100519 – Ensembl ، مايو 2017
  2. 1 2 3 GRCm38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSMUSG00000021832 – Ensembl ، مايو 2017
  3. ↑ "مرجع PubMed البشري:" . المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية، المكتبة الوطنية الأمريكية للطب .
  4. ↑ "مرجع PubMed للفأر:" . المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية، المكتبة الوطنية الأمريكية للطب .
  5. ↑ فوجيوارا تي، واتانابي تي كي، تاناكا كي، سلوتر سي إيه، ديمارتينو جي إن (يونيو 1996). "استنساخ الحمض النووي التكميلي لـ p42، وهي وحدة فرعية مشتركة بين بروتينين منظمين للبروتيازوم، يكشف عن عضو جديد في عائلة بروتينات AAA" . رسائل FEBS . 387 ( 2-3 ): 184-188 . Bibcode : 1996FEBSL.387..184F . doi : 10.1016/0014-5793(96)00489-9 . PMID 8674546 . 
  6. ↑ تاناهاشي ن، سوزوكي م، فوجيوارا ت، تاكاهاشي إ، شيمبارا ن، تشونغ تش، تاناكا ك (فبراير 1998). "التحديد الكروموسومي والتحليل المناعي لعائلة من إنزيمات ATPases البروتيازومية 26S البشرية". مجلة الاتصالات البحثية في الكيمياء الحيوية والفيزياء الحيوية . 243 (1): 229-232 . doi : 10.1006/bbrc.1997.7892 . PMID 9473509 . 
  7. 1 2 "Entrez Gene: PSMC6 proteasome (prosome, macropain) 26S subunit, ATPase, 6" .
  8. 1 2 3 غو زد سي، إينينكل سي (ديسمبر 2014). "تجميع البروتيازوم" . علوم الحياة الخلوية والجزيئية . 71 (24): 4729-4745 . doi : 10.1007 / s00018-014-1699-8 . PMC 11113775. PMID 25107634. ​​S2CID 15661805 .   
  9. ↑ "Uniprot: P62333 - PRS10_HUMAN" .
  10. ↑ لو تاليك ب، بارو إم بي، غيروا ر، كاريه ت، بيروش أ (فبراير 2009). "يشارك Hsm3/S5b في مسار تجميع الجسيم التنظيمي 19S للبروتيازوم" . الخلية الجزيئية . 33 (3): 389-399 . doi : 10.1016/j.molcel.2009.01.010 . PMID 19217412 . 
  11. ↑ فوناكوشي م، تومكو ر.ج، كوباياشي هـ، هوخستراسر م (مايو 2009). "تتحكم بروتينات التجميع المتعددة في التكوين الحيوي لقاعدة جسيم تنظيم البروتيازوم" . الخلية . 137 ( 5): 887-99 . doi : 10.1016/j.cell.2009.04.061 . PMC 2718848. PMID 19446322 .  
  12. ↑ بارك إس، رولوفس جيه، كيم دبليو، روبرت جيه، شميدت إم، جيجي إس بي، فينلي دي (يونيو 2009). " يتم توجيه التجميع السداسي لإنزيمات ATPases البروتيازومية من خلال نهاياتها الكربوكسيلية" . نيتشر . 459 (7248): 866-70 . Bibcode : 2009Natur.459..866P . doi : 10.1038/nature08065 . PMC 2722381. PMID 19412160 .  
  13. ↑ رولوفس ج، بارك س، هاس و، تيان ج، ماكاليستر ف.إ، هو ي، لي ب.ه، تشانغ ف، شي ي، غيغي س.ب، فينلي د (يونيو 2009). "مسار تجميع الجسيمات التنظيمية للبروتيازوم بوساطة البروتينات المرافقة" . نيتشر . 459 (7248): 861-865 . Bibcode : 2009Natur.459..861R . doi : 10.1038/nature08063 . PMC 2727592. PMID 19412159 .  
  14. ↑ سايكي واي، توه-إي إيه، كودو تي، كاوامورا إتش، تاناكا كيه (مايو 2009). "بروتينات متعددة تتفاعل مع البروتيازوم تساعد في تجميع الجسيم التنظيمي 19S في الخميرة" . مجلة الخلية . 137 (5): 900-13 . doi : 10.1016/j.cell.2009.05.005 . PMID 19446323 . 
  15. ↑ كانيكو تي، هامازاكي جيه، إيمورا إس، ساساكي كيه، فوروياما كيه، ناتسومي تي، تاناكا كيه، موراتا إس (مايو 2009). "مسار تجميع المُركّب الفرعي القاعدي للبروتيازوم في الثدييات يتوسطه العديد من البروتينات المرافقة المتخصصة" . مجلة Cell . 137 (5): 914-925 . doi : 10.1016/j.cell.2009.05.008 . PMID 19490896 . 
  16. ↑ روك كيه إل، غرام سي، روثستين إل، كلارك كيه، شتاين آر، ديك إل، هوانغ دي، غولدبيرغ إيه إل (سبتمبر 1994). "مثبطات البروتيازوم تمنع تحلل معظم بروتينات الخلية وتكوين الببتيدات المعروضة على جزيئات معقد التوافق النسيجي الرئيسي من الفئة الأولى". مجلة الخلية . 78 (5): 761-771 . doi : 10.1016/s0092-8674(94)90462-6 . PMID 8087844. S2CID 22262916 .  
  17. ↑ تيان جي، بارك إس، لي إم جيه، هوك بي، ماكاليستر إف، هيل سي بي، جيجي إس بي، فينلي دي (نوفمبر 2011). "واجهة غير متناظرة بين الجسيمات التنظيمية والأساسية للبروتيازوم" . مجلة نيتشر للبيولوجيا التركيبية والجزيئية . 18 (11): 1259-1267 . doi : 10.1038/nsmb.2147 . PMC 3210322. PMID 22037170 .  
  18. ↑ لاندر جي سي، إسترين إي، ماتيسكيلا إم إي، باشور سي، نوغاليس إي، مارتن إيه (فبراير 2012). " البنية الكاملة للوحدات الفرعية للجسيم التنظيمي للبروتيازوم" . نيتشر . 482 (7384): 186-191 . Bibcode : 2012Natur.482..186L . doi : 10.1038/nature10774 . PMC 3285539. PMID 22237024 .  
  19. ↑ جيليت تي جي، كومار بي، طومسون دي، سلوتر سي إيه، ديمارتينو جي إن (نوفمبر 2008). " أدوار متباينة لنهايات الكربوكسيل لوحدات AAA الفرعية من PA700 (منظم 19S) في التجميع غير المتماثل وتنشيط البروتيازوم 26S" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 283 (46): 31813-31822 . doi : 10.1074/jbc.M805935200 . PMC 2581596. PMID 18796432 .  
  20. ↑ سميث دي إم، تشانغ إس سي، بارك إس، فينلي دي، تشينغ واي، غولدبيرغ إيه إل (سبتمبر 2007). "ارتباط النهايات الكربوكسيلية لإنزيمات ATPases البروتيازومية في الحلقة ألفا للبروتيازوم 20S يفتح بوابة دخول الركيزة" . الخلية الجزيئية . 27 (5): 731-744 . doi : 10.1016/ j.molcel.2007.06.033 . PMC 2083707. PMID 17803938 .  
  21. ^ جاكوبسون أد، ماكفادين أ، وو زي، بنغ جي، ليو سي دبليو (يونيو 2014). "التنظيم التلقائي للبروتيزوم 26S عن طريق التواجد في الموقع" . البيولوجيا الجزيئية للخلية . 25 (12): 1824–35 . دوى : 10.1091/mbc.E13-10-0585 . بمك 4055262 . بميد 24743594 .  

للمزيد من القراءة