UBA1
إنزيم تنشيط مُعدِّل اليوبيكويتين الشبيه 1 ( UBA1 ) هو إنزيم يُشفَّر في الإنسان بواسطة جين UBA1 . [ 5 ] [ 6 ] يشارك UBA1 في عملية اليوبيكويتين ومسار NEDD8 لطي البروتين وتحلله ، بالإضافة إلى العديد من العمليات البيولوجية الأخرى. [ 5 ] [ 7 ] وقد رُبط هذا البروتين بضمور العضلات الشوكي المرتبط بالكروموسوم X من النوع 2 ، والأمراض التنكسية العصبية، والسرطانات . [ 8 ] [ 9 ]
بناء
جين
يقع جين UBA1 في نطاق الكروموسوم Xp11.23 ، ويتكون من 31 إكسونًا .
بروتين
يُعدّ UBA1 الخاص باليوبيكويتين (Ub) بروتينًا أحاديًا بوزن جزيئي يتراوح بين 110 و120 كيلو دالتون، بينما يُعدّ UBA1 الخاص بالبروتينات الشبيهة باليوبيكويتين (Ubls) NEDD8 و SUMO معقدات ثنائية غير متجانسة ذات أوزان جزيئية متقاربة. تحتوي جميع بروتينات UBA1 حقيقية النواة على تكرار ثنائي النطاق ، مُشتق من بروتينات MoeB و ThiF البكتيرية ، [ 10 ] حيث يظهر هذا التكرار مرة واحدة في كل من النصف الطرفي الأميني والنصف الطرفي الكربوكسيلي لبروتين UBA1 الخاص باليوبيكويتين، أو في الوحدات الفرعية المنفصلة لبروتين UBA1 الخاص بـ NEDD8 وSUMO. [ 11 ] يتكون UBA1 الخاص باليوبيكويتين من أربع وحدات بناء: أولًا، نطاقات الأدينيل المكونة من نمطين متماثلين من MoeB/ThiF، يرتبط الأخير منهما بـ ATP واليوبيكويتين؛ [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] ثانيًا، نطاقات السيستين النصفية المحفزة ، التي تحتوي على سيستين الموقع النشط لـ E1 المُدرج في كل نطاق من نطاقات الأدينيلَة؛ [ 15 ] ثالثًا، حزمة من أربعة حلزونات تمثل إدخالًا ثانيًا في نطاق الأدينيلَة غير النشط وتلي مباشرةً نطاق السيستين النصفي المحفز الأول؛ ورابعًا، نطاق طي اليوبيكويتين الطرفي C، الذي يستقطب إنزيمات E2 محددة. [ 13 ] [ 16 ] [ 17 ]
وظيفة
يحفز البروتين المشفر بواسطة هذا الجين الخطوة الأولى في عملية اقتران اليوبيكويتين ، أو اليوبيكويتين، لتمييز البروتينات الخلوية تمهيدًا لتحللها . وبالتحديد، يحفز UBA1 عملية الأدينيلَة المعتمدة على ATP لليوبيكويتين، مُكَوِّنًا بذلك رابطة ثيوإستر بينهما. كما يستمر في المشاركة في الخطوات اللاحقة من عملية اليوبيكويتين كناقل لليوبيكويتين. [ 8 ] [ 9 ] [ 18 ] يوجد إنزيمان فقط لتنشيط اليوبيكويتين في الإنسان، هما UBA1 و UBA6 ، وبالتالي فإن UBA1 مسؤول بشكل كبير عن يوبيكويتين البروتينات في الإنسان. [ 8 ] [ 9 ] [ 18 ] ونظرًا لدوره المحوري في عملية اليوبيكويتين، فقد رُبط UBA1 بتنظيم دورة الخلية ، والبلعمة الخلوية ، ونقل الإشارات ، والاستماتة الخلوية ، وإصلاح تلف الحمض النووي، والتنظيم النسخي. [ 8 ] [ 9 ] بالإضافة إلى ذلك، يساعد UBA1 في تنظيم مسار NEDD8، مما يجعله متورطًا في طي البروتين، وكذلك في تخفيف انخفاض مستويات اليوبيكويتين أثناء الإجهاد . [ 7 ]
الأهمية السريرية
ترتبط الطفرات في جين UBA1 بضمور العضلات الشوكي المرتبط بالكروموسوم X من النوع الثاني . [ 5 ] كما ثبت تورط UBA1 في أمراض تنكسية عصبية أخرى، بما في ذلك ضمور العضلات الشوكي ، [ 19 ] بالإضافة إلى السرطان والأورام. ونظرًا لأن UBA1 يشارك في عمليات بيولوجية متعددة، ثمة مخاوف من أن تثبيطه قد يُلحق الضرر بالخلايا السليمة. ومع ذلك، لم تُظهر الاختبارات ما قبل السريرية لمثبط UBA1 على فئران مصابة بسرطان الدم أي آثار سامة إضافية على الخلايا السليمة، كما أن نجاح أدوية أخرى تستهدف أهدافًا متعددة التأثيرات يدعم سلامة استخدام مثبط UBA1 في علاج السرطان. [ 8 ] [ 9 ]
علاوة على ذلك، يستهدف مثبط UBA1، لارجازول ، بالإضافة إلى مشتقاته الكيتونية والإسترية، الخلايا السرطانية بشكل تفضيلي على الخلايا الطبيعية، وذلك عن طريق منع ارتباط اليوبيكويتين وUBA1 بشكل خاص خلال خطوة الأدينيلية في مسار E1. ويخضع حاليًا مثبط إنزيم NEDD8 المنشط MLN4924، الذي يعمل وفق آليات مماثلة، لتجارب سريرية من المرحلة الأولى. [ 9 ]
إن حالة الالتهاب الذاتي التي تم تحديدها في عام 2020 وأطلق عليها اسم متلازمة VEXAS (الفجوات، إنزيم E1، المرتبطة بالكروموسوم X، الالتهاب الذاتي، الجسدي) ناتجة عن طفرة في الميثيونين 41 في UBA1، وهو إنزيم E1 الذي يبدأ عملية اليوبيكويتين . [ 20 ]
التفاعلات
ثبت أن UBA1 يتفاعل مع:
مراجع
- 1 2 3 GRCh38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSG00000130985 – Ensembl ، مايو 2017
- 1 2 3 GRCm38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSMUSG00000001924 – Ensembl ، مايو 2017
- ↑ "مرجع PubMed البشري:" . المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية، المكتبة الوطنية الأمريكية للطب .
- ↑ "مرجع PubMed للفأر:" . المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية، المكتبة الوطنية الأمريكية للطب .
- 1 2 3 "Entrez Gene: ubiquitin-like modifier activating enzyme 1" .
- ↑ كودو م، سوغاساوا ك، هوري ت، إينوموتو ت، هاناوكا ف، أوي م (يناير 1991). "إنزيم تنشيط اليوبيكويتين البشري (E1): تعويض عن إنزيم E1 الفأري غير المستقر حراريًا وتحديد موقع جينه على الكروموسوم X". بحوث الخلية التجريبية . 192 (1): 110-117 . doi : 10.1016/0014-4827(91)90164-P . PMID 1845793 .
- 1 2 ليديكر أو، ماتيتش آي، ماهاتا بي، بيون إي، زيرودماس دي بي (مارس 2012). "إنزيم يوبيكويتين E1، Ube1، يُحفز تنشيط NEDD8 في ظل ظروف إجهاد متنوعة" . دورة الخلية . 11 (6): 1142-1150 . doi : 10.4161/cc.11.6.19559 . PMID 22370482 .
- 1 2 3 4 5 6 كوريل إس، دي باولا آي، مورجيلو سي إم، فيديريكو إيه، زاكارو إل، بالانتي بي، وآخرون (2014). "النموذج البنيوي للمركب الرباعي hUbA1-UbcH10: تحليل حاسوبي وتجريبي للتفاعلات بين البروتينات E1 وE2 واليوبيكويتين" . PLOS ONE . 9 (11) e112082. Bibcode : 2014PLoSO...9k2082C . doi : 10.1371/journal.pone.0112082 . PMC 4223017. PMID 25375166 .
- 1 2 3 4 5 6 أونجرمانوفا د، باركر إس جيه، ناسفيشوك سي جي، وانغ دبليو، كويد بي، تشانغ جي، وآخرون (2012). "لارجازول ومشتقاته تثبط بشكل انتقائي إنزيم تنشيط اليوبيكويتين (e1)" . PLOS ONE . 7 (1) e29208. Bibcode : 2012PLoSO...729208U . doi : 10.1371/ journal.pone.0029208 . PMC 3261141. PMID 22279528 .
- ↑ جونسون إي إس، شوينهورست آي، دومين آر جيه، بلوبل جي (سبتمبر 1997). "يتم تنشيط البروتين الشبيه باليوبيكويتين Smt3p للاقتران ببروتينات أخرى بواسطة ثنائي غير متجانس Aos1p/Uba2p" . مجلة EMBO . 16 (18): 5509-5519 . doi : 10.1093/ emboj /16.18.5509 . PMC 1170183. PMID 9312010 .
- ↑ لي آي، شينديلين إتش (يوليو 2008). "رؤى هيكلية حول تنشيط اليوبيكويتين المحفز بواسطة E1 ونقله إلى الإنزيمات المقترنة" . الخلية . 134 (2): 268-278 . doi : 10.1016/j.cell.2008.05.046 . PMID 18662542 .
- ↑ ليك إم دبليو، وويبنز إم إم، وراجاغوبالان كيه في، وشينديلين إتش (نوفمبر 2001). "آلية تنشيط اليوبيكويتين كما كشفت عنها بنية معقد MoeB-MoaD البكتيري". نيتشر . 414 ( 6861): 325-329 . Bibcode : 2001Natur.414..325L . doi : 10.1038/35104586 . PMID 11713534. S2CID 3224437 .
- ١-٢ لويس إل إم، ليما سي دي (فبراير ٢٠٠٥). "بنية إنزيم SUMO E1 تُقدّم رؤى آلية حول تنشيط SUMO واستقطاب E2 إلى E1" . مجلة EMBO . ٢٤ (٣): ٤٣٩-٤٥١ . doi : 10.1038/sj.emboj.7600552 . PMC 548657. PMID 15660128 .
- ↑ والدن هـ، بودغورسكي إم إس، شولمان بي إيه (مارس 2003). "رؤى حول سلسلة نقل اليوبيكويتين من بنية الإنزيم المنشط لـ NEDD8". نيتشر . 422 ( 6929): 330-334 . Bibcode : 2003Natur.422..330W . doi : 10.1038/nature01456 . PMID 12646924. S2CID 4370095 .
- ↑ Szczepanowski RH, Filipek R, Bochtler M (يونيو 2005). "البنية البلورية لجزء من إنزيم تنشيط اليوبيكويتين في الفئران" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 280 (23): 22006-22011 . doi : 10.1074/jbc.M502583200 . PMID 15774460 .
- ↑ هوانغ دي تي، بايدار إيه، تشوانغ إم، واديل إم بي، هولتون جيه إم، شولمان بي إيه (فبراير 2005). "الأساس البنيوي لاستقطاب Ubc12 بواسطة نطاق ربط E2 في E1 الخاص بـ NEDD8" . الخلية الجزيئية . 17 (3): 341-350 . doi : 10.1016/j.molcel.2004.12.020 . PMID 15694336 .
- ↑ هوانغ دي تي، هانت إتش دبليو، تشوانغ إم، أوهي إم دي، هولتون جيه إم، شولمان بي إيه (يناير 2007). " أساس لمفتاح ثيوإستر بروتيني شبيه باليوبيكويتين لتبديل ألفة E1-E2" . نيتشر . 445 (7126): 394-398 . Bibcode : 2007Natur.445..394H . doi : 10.1038/nature05490 . PMC 2821831. PMID 17220875 .
- 1 2 مودري ب، لوكاس س، ماكوريك ل، هانزليكوفا هـ، هودني ز، لوكاس ج، وآخرون . (أبريل 2012). "إنزيم تنشيط اليوبيكويتين UBA1 ضروري للاستجابة الخلوية لتلف الحمض النووي" . دورة الخلية . 11 (8): 1573-1582 . doi : 10.4161/cc.19978 . hdl : 11104/0218364 . PMID 22456334 .
- ↑ باويس وآخرون (يوليو 2016). "استعادة UBA1 بشكل منهجي تُحسّن من حالة ضمور العضلات الشوكي" . مجلة JCI Insight . 1 (11) e87908. doi : 10.1172/jci.insight.87908 . PMC 5033939. PMID 27699224 .
- ↑ بيك دي بي، فيرادا إم إيه، سيكورا كيه إيه، أومبريلو إيه كيه، كولينز جيه سي، بي دبليو، وآخرون . (ديسمبر 2020). "الطفرات الجسدية في جين UBA1 ومرض التهابي ذاتي حاد يصيب البالغين" . مجلة نيو إنجلاند الطبية . 383 (27): 2628-2638 . doi : 10.1056/NEJMoa2026834 . PMC 7847551. PMID 33108101 .
- ↑ تشين ز، تسوي ب، جين ج، سونغ م، تشو ب، غو هـ، وآخرون . (أبريل 2016). "إنزيم E1 المنشط لليوبيكويتين كهدف علاجي جديد لعلاج تضيق الشرايين المتكرر". تصلب الشرايين . 247 : 142-153 . doi : 10.1016/j.atherosclerosis.2016.02.016 . PMID 26919560 .
- ↑ تسوكاموتو س (2016). "البحث عن مثبطات نظام اليوبيكويتين-بروتيازوم من مصادر طبيعية لعلاج السرطان" . النشرة الكيميائية والصيدلانية . 64 (2): 112-118 . doi : 10.1248/cpb.c15-00768 . PMID 26833439 .
- ↑ يامانوكوتشي ر، إيمادا ك، ميازاكي م، كاتو هـ، واتانابي ت، فوجيمورو م، وآخرون . (يوليو 2012). "هيرتيوريتيكولين AE، قلويدات إندولية تثبط إنزيم تنشيط اليوبيكويتين، من الإسفنج البحري هيرتيوس ريتيكولاتوس". الكيمياء العضوية الحيوية والطبية . 20 (14): 4437-4442 . doi : 10.1016/j.bmc.2012.05.044 . PMID 22695182 .
للمزيد من القراءة
- نوسبيكل تي، هاناوالت بي سي (أكتوبر 2006). "يُصحَّح ضعف إصلاح استئصال النيوكليوتيدات عند تمايز البلاعم بواسطة إنزيم E1 المُنشِّط لليوبيكويتين" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 103 (44): 16188-16193 . Bibcode : 2006PNAS..10316188N . doi : 10.1073/pnas.0607769103 . PMC 1621053. PMID 17060614 .
- جين جيه، لي إكس، جيجي إس بي، هاربر جيه دبليو (يونيو 2007). "أنظمة التنشيط المزدوجة E1 لليوبيكويتين تنظم شحن إنزيم E2 بشكل تفاضلي". نيتشر . 447 ( 7148): 1135-1138 . Bibcode : 2007Natur.447.1135J . doi : 10.1038/nature05902 . PMID 17597759. S2CID 4337767 .
- شيا تي، ديميتروبولو سي، زينغ جيه، أنتونوفا جي إن، سنيد سي، فينيما آر سي، وآخرون . (نوفمبر 2007). "إنزيم CHIP، وهو ليغاز E3 معتمد على البروتين المرافق، يُضيف اليوبيكويتين إلى غوانيل سيكلاز القابل للذوبان ويُحفز تحلله بواسطة البروتيازوم". المجلة الأمريكية لعلم وظائف الأعضاء: القلب والدورة الدموية . 293 (5): H3080– H3087. doi : 10.1152/ajpheart.00579.2007 . PMID 17873020 .
- بريدجون، جيه دبليو، ويبر، إي إيه، شا، دي، لي، إل، تشين، إل إس (يناير 2009). " يكشف التحليل البروتيني عن إشارات اليوبيكويتين بوساطة وحدة التفاعل مع اليوبيكويتين Hrs في عمليات خلوية متعددة" . مجلة FEBS . 276 (1): 118-131 . doi : 10.1111/j.1742-4658.2008.06760.x . PMC 2647816. PMID 19019082 .
- Beausoleil SA, Villén J, Gerber SA, Rush J, Gygi SP (أكتوبر 2006). "نهج قائم على الاحتمالات لتحليل فسفرة البروتين عالي الإنتاجية وتحديد موقعها". Nature Biotechnology . 24 (10): 1285–1292 . doi : 10.1038/nbt1240 . PMID 16964243. S2CID 14294292 .
- مالاخوفا ، أو. أ.، وتشانغ، د. إ. (أبريل 2008). "يُثبِّط ISG15 نشاط Nedd4 ubiquitin E3 ويعزز الاستجابة المناعية الفطرية المضادة للفيروسات" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 283 (14): 8783-8787 . doi : 10.1074/jbc.C800030200 . PMC 2276364. PMID 18287095 .
- أنينديا ر، أيغون أ، سفيستروب جيه كيو (نوفمبر 2007). "يوبيكويتين بوليميراز الحمض النووي الريبي البشري II الناتج عن التلف بواسطة إنزيم يوبيكويتين ليغاز Nedd4، وليس بروتينات متلازمة كوكيين أو BRCA1" . الخلية الجزيئية . 28 (3): 386-397 . doi : 10.1016/j.molcel.2007.10.008 . PMID 17996703 .
- أوميباياشي ك، ستينمارك هـ، يوشيموري ت (أغسطس 2008). "يستمر كل من Ubc4/5 وc-Cbl في إضافة اليوبيكويتين إلى مستقبل عامل نمو البشرة بعد دخوله إلى الخلية لتسهيل إضافة سلاسل متعددة من اليوبيكويتين وتحلله" . علم الأحياء الجزيئي للخلية . 19 (8): 3454-3462 . doi : 10.1091/mbc.E07-10-0988 . PMC 2488299. PMID 18508924 .
- باربي إل، لوندبيرغ إي، أوكسفولد بي، ستينيوس إيه، ليوين إي، بيورلينغ إي، وآخرون . (مارس 2008). "نحو أطلس دون خلوي متحد البؤر للبروتيوم البشري" . علم البروتينات الجزيئي والخلوي . 7 (3): 499-508 . doi : 10.1074/mcp.M700325-MCP200 . PMID 18029348 .
- ليم جيه، هاو تي، شو سي، باتيل إيه جيه، سزابو جي، روال جيه إف، وآخرون . (مايو 2006). "شبكة تفاعل البروتين-بروتين لاضطرابات الرنح الوراثي البشري واضطرابات تنكس خلايا بوركنجي" . مجلة Cell . 125 (4): 801-814 . doi : 10.1016/j.cell.2006.03.032 . PMID 16713569 .
- جاليجوس جيه آر، ليترسكي جيه، لي إتش، صن واي، ناكاياما كيه، وآخرون (يناير 2008). "ينشط SCF TrCP1 بروتين TAp63gamma ويضيف إليه اليوبيكويتين" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 283 (1): 66-75 . doi : 10.1074/jbc.M704686200 . PMID 17965458 .
- كاربيا-ناغاشيما أ، غيريز ي، بيريز-كاسترو ج، بايز-بيريدا إم، سيلبرستين إس، ستالا حارس مرمى، وآخرون . (أكتوبر 2007). "RSUME، وهو بروتين صغير يحتوي على RWD، يعزز اقتران SUMO ويثبت HIF-1alpha أثناء نقص الأكسجة". خلية . 131 (2): 309-323 . دوى : 10.1016/j.cell.2007.07.044 . hdl : 20.500.12110/paper_00928674_v131_n2_p309_CarbiaNaga شيما . بميد 17956732 . S2CID 12486303 .
- رامسر ج، أهيرن إم إي، لينسكي سي، ياريز كي أو، هيلبراند إتش، فون راين إم، وآخرون . (يناير 2008). "ترتبط الطفرات النادرة غير المترادفة والمترادفة في جين UBE1 بضمور العضلات الشوكي الطفولي المرتبط بالكروموسوم X" . المجلة الأمريكية لعلم الوراثة البشرية . 82 (1): 188-193 . doi : 10.1016/j.ajhg.2007.09.009 . PMC 2253959. PMID 18179898 .
- زينكي كاواساكي واي، دوهي واي، كاتوه واي، إيكورا تي، إيكورا إم، أساهارا تي، وآخرون . (أكتوبر 2007). "الهيم يستحث انتشار وتدهور عامل النسخ Bach1" . البيولوجيا الجزيئية والخلوية . 27 (19): 6962–6971 . دوى : 10.1128/MCB.02415-06 . بمك 2099246 . بميد 17682061 .
- نيكاسيو إف، كورادو إن، فيسيرز جيه إتش، أريسيس إل بي، بيرجينك إس، مارتين جيه إيه، وآخرون (نوفمبر 2007). "إن USP3 البشري مُعدِّل للكروماتين ضروري لتقدم طور S واستقرار الجينوم" . بيولوجيا حالية . 17 (22): 1972-1977 . Bibcode : 2007CBio...17.1972N . doi : 10.1016/j.cub.2007.10.034 . PMID 17980597 .
- سو زل، مو إكس إل، فينغ زي واي، لين إتش إل، دينغ واي جي (سبتمبر 2008). "تعبير UBE1 في سرطان الغدد الليمفاوية خارج العقدة من نوع الخلايا التائية/القاتلة الطبيعية، النوع الأنفي". مجلة اللوكيميا والليمفوما . 49 (9): 1821-1822 . doi : 10.1080/10428190802187171 . PMID 18661401. S2CID 5481217 .
- وانغ إكس، شي واي، وانغ جيه، هوانغ جي، جيانغ إكس (سبتمبر 2008). "الدور الحاسم للنهاية الكربوكسيلية لبروتين PTEN في تثبيط عملية إضافة اليوبيكويتين إلى بروتين PTEN وتحلله بواسطة NEDD4-1". مجلة الكيمياء الحيوية . 414 (2): 221-229 . doi : 10.1042/BJ20080674 . PMID 18498243 .
- بروس إم سي، كانيليس في، فولادكو إف، ديبونفيل إيه، ستاوب أو، روتين دي (أكتوبر 2008). "تنظيم عملية اليوبيكويتين الذاتي لبروتين Nedd4-2 واستقراره بواسطة وحدة PY الموجودة ضمن نطاق HECT الخاص به". المجلة البيوكيميائية . 415 (1): 155-163 . doi : 10.1042/BJ20071708 . PMID 18498246 .
- تشو وآخرون (يناير 2008). "يؤدي إضافة جزيء يوبيكويتين واحد إلى الهيستون H2A إلى تثبيط النسخ عن طريق تثبيط استطالة النسخ بواسطة بوليميراز الحمض النووي الريبي II" . الخلية الجزيئية . 29 (1): 69-80 . doi : 10.1016/j.molcel.2007.11.002 . PMC 2327256. PMID 18206970 .
روابط خارجية
- UBE1+بروتين،+بشري في رؤوس الموضوعات الطبية (MeSH) التابعة للمكتبة الوطنية الأمريكية للطب
تتضمن هذه المقالة نصًا من المكتبة الوطنية الأمريكية للطب ، وهو متاح للعموم .
- الجينات الموجودة على الكروموسوم X البشري
