UBA1 - UBA1

UBA1
Доступные конструкции PDB Поиск ортолога: PDBe RCSB Список идентификационных кодов PDB 4П22
Идентификаторы
Псевдонимы	UBA1, A1S9, A1S9T, A1ST, AMCX1, CFAP124, GXP1, POC20, SMAX2, UBA1A, UBE1, UBE1X, убиквитиноподобный модификатор, активирующий фермент 1
Внешние идентификаторы	OMIM: 314370 MGI: 98890 ГомолоГен: 22002 Генные карты: UBA1
Расположение гена (человек) Chr. Х-хромосома (человек)[1] Группа Xp11.3 Начинать 47,190,861 бп[1] Конец 47,215,128 бп[1]
Расположение гена (Мышь) Chr. Х-хромосома (мышь)[2] Группа X A1,3 | X 16,15 см Начинать 20,658,326 бп[2] Конец 20,683,179 бп[2]
Генная онтология Молекулярная функция • связывание нуклеотидов • активность лигазы • GO: 0001948 связывание с белками • убиквитин-подобный модификатор, активирующий ферментативную активность • Связывание АТФ • убиквитин, активирующий активность ферментов • Связывание РНК Сотовый компонент • цитоплазма • грубая мембрана эндоплазматического ретикулума • десмосома • гетерохроматин • лизосомальная мембрана • митохондрия • эндосомная мембрана • внеклеточная экзосома • ядро клетки • нуклеоплазма • цитозоль Биологический процесс • клеточный ответ на стимул повреждения ДНК • процесс модификации клеточного белка • убиквитинирование белков • убиквитин-зависимый белковый катаболический процесс • модификация белка путем конъюгации малых белков • метаболизм Источники:Amigo / QuickGO
Ортологи
Разновидность	Человек	Мышь
Entrez	7317	22201
Ансамбль	ENSG00000130985	ENSMUSG00000001924
UniProt	P22314 Q5JRS2	Q02053
RefSeq (мРНК)	NM_003334 NM_153280	NM_001136085 NM_001276316 NM_001276317 NM_009457
RefSeq (белок)	NP_003325 NP_695012	NP_001129557 NP_001263245 NP_001263246 NP_033483
Расположение (UCSC)	Chr X: 47.19 - 47,22 Мб	Chr X: 20.66 - 20.68 Мб
PubMed поиск	[3]	[4]
Викиданные
Просмотр / редактирование человека Просмотр / редактирование мыши

Убиквитин-подобный модификатор, активирующий фермент 1 (UBA1) является фермент который у человека кодируется UBA1 ген.^[5][6] UBA1 участвует в убиквитинирование и NEDD8 путь для сворачивание белка и деградация, среди многих других биологических процессов.^[5][7] Этот белок был связан с Х-сцепленная спинальная мышечная атрофия 2 типа, нейродегенеративные заболевания и раки.^[8][9]

Структура

Ген

В UBA1 ген находится в хромосома полоса Xp11.23, состоящая из 31 экзоны.

Протеин

UBA1 для убиквитин (Ub) представляет собой мономерный белок 110–120 кДа, а UBA1 для убиквитиноподобный белок (Ubls) NEDD8 и СУМО находятся гетеродимерный комплексы с близкими молекулярными массами. Все эукариотический UBA1 содержат двукратное повторение домен, полученный из бактериального MoeB и ThiF белки,^[10] по одному вхождению в каждый N-концевой и C-терминал половина UBA1 для Ub или отдельные субъединицы UBA1 для NEDD8 и SUMO.^[11] UBA1 для Ub состоит из четырех строительных блоков: во-первых, аденилирование домены, состоящие из двух мотивов MoeB / ThiF-гомологии, последний из которых связывает АТФ и Ub;^[12][13][14] во-вторых, каталитический цистеин полудомены, которые содержат цистеин активного сайта E1, вставленный в каждый из доменов аденилирования;^[15] в-третьих, четырех-спираль пучок, который представляет вторую вставку в неактивном домене аденилирования и сразу следует за первым каталитическим полудоменом цистеина; и в-четвертых, С-концевой убиквитин-складчатый домен, который рекрутирует специфические E2.^[13][16][17]

Функция

Белок, кодируемый этим геном, катализирует первый шаг в убиквитин конъюгация или убиквитинирование, чтобы маркировать клеточные белки для деградация. В частности, UBA1 катализирует АТФ-зависимое аденилирование убиквитина, тем самым образуя тиоэфир связь между двумя. Он также продолжает участвовать в последующих этапах убиквинирования в качестве носителя Ub.^[8][9][18] Есть только два человеческих фермента, активирующих убиквитин, UBA1 и UBA6, и, таким образом, UBA1 в значительной степени отвечает за убиквитинирование белков у людей.^[8][9][18] Благодаря своей центральной роли в убиквитинировании, UBA1 был связан с клеточный цикл регулирование эндоцитоз, преобразование сигнала, апоптоз, Восстановление повреждений ДНК и регуляция транскрипции.^[8][9] Кроме того, UBA1 помогает регулировать путь NEDD8, таким образом участвуя в сворачивании белка, а также смягчая истощение уровней убиквитина во время стресс.^[7]

Клиническое значение

Мутации в UBA1 связаны с Х-сцепленная спинальная мышечная атрофия 2 типа.^[5] UBA1 также участвует в других нейродегенеративных заболеваниях, включая спинальная мышечная атрофия,^[19] а также рак и опухоли. Поскольку UBA1 участвует во многих биологических процессах, есть опасения, что ингибирование UBA1 может также повредить нормальные клетки. Тем не менее, доклинические испытания ингибитора UBA1 на мышах с лейкемией не выявили дополнительных токсических эффектов для нормальных клеток, и успех других препаратов, нацеленных на плейотропные мишени, также подтверждает безопасность использования ингибитора UBA1 при лечении рака.^[8][9] Более того, ингибиторы UBA1 ларгазол, а также его кетоновые и сложноэфирные производные предпочтительно нацелены на рак, а не на нормальные клетки, специфически блокируя лигирование Ub и UBA1 на стадии аденилирования пути E1. MLN4924, ингибитор NEDD8-активирующего фермента, функционирующий по аналогичным механизмам, в настоящее время проходит фазу I клинических испытаний.^[9]

Аутовоспалительное заболевание, выявленное в 2020 году и названное Синдром VEXAS (вакуоли, фермент E1, Х-связанный, аутовоспалительный, соматический) возникает из-за мутации метионина41 в UBA1, ферменте E1, который инициирует убиквитилирование.^[20]

Взаимодействия

Было показано, что UBA1 взаимодействует с:

• UBC13^[8]
• ПИР-41^[21]
• химеиновая кислота А^[22]
• гиртиоретикулины A – E^[23]

Рекомендации

1. ГРЧ38: Ансамбль выпуск 89: ENSG00000130985 - Ансамбль, Май 2017
2. GRCm38: выпуск ансамбля 89: ENSMUSG00000001924 - Ансамбль, Май 2017
3. "Справочник человека по PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
4. "Ссылка на Mouse PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
5. «Энтрез Ген: убиквитиноподобный модификатор, активирующий фермент 1».
6. Кудо М., Сугасава К., Хори Т., Эномото Т., Ханаока Ф., Уи М. (январь 1991 г.). «Человеческий убиквитин-активирующий фермент (E1): компенсация термолабильного мышиного E1 и его локализация на Х-хромосоме». Экспериментальные исследования клеток. 192 (1): 110–7. Дои:10.1016 / 0014-4827 (91) 90164-П. PMID  1845793.
7. Лейдекер О., Матич I, Махата Б., Пион Э., Ксиродимас Д.П. (март 2012 г.). «Фермент убиквитин E1 Ube1 опосредует активацию NEDD8 в различных стрессовых условиях». Клеточный цикл. 11 (6): 1142–50. Дои:10.4161 / cc.11.6.19559. PMID  22370482.
8. Корреале С., де Паола I, Моргилло С.М., Федерико А., Заккаро Л., Палланте П., Галеоне А., Фуско А., Педоне Е., Луке Ф. Дж., Каталанотти Б. (2014). «Структурная модель четвертичного комплекса hUbA1-UbcH10: in silico и экспериментальный анализ белок-белковых взаимодействий между E1, E2 и убиквитином». PLOS ONE. 9 (11): e112082. Bibcode:2014PLoSO ... 9k2082C. Дои:10.1371 / journal.pone.0112082. ЧВК  4223017. PMID  25375166.
9. Унгерманова Д., Паркер С.Дж., Насвещук К.Г., Ван В., Куэйд Б., Чжан Г., Кучта Р.Д., Филлипс А.Дж., Лю X (2012). «Ларгазол и его производные избирательно ингибируют фермент, активирующий убиквитин (e1)». PLOS ONE. 7 (1): e29208. Bibcode:2012PLoSO ... 729208U. Дои:10.1371 / journal.pone.0029208. ЧВК  3261141. PMID  22279528.
10. Джонсон Э. С., Швинхорст I, Домен Р. Дж., Блобель Г. (сентябрь 1997 г.). «Убиквитиноподобный белок Smt3p активируется для конъюгации с другими белками гетеродимером Aos1p / Uba2p». Журнал EMBO. 16 (18): 5509–19. Дои:10.1093 / emboj / 16.18.5509. ЧВК  1170183. PMID  9312010.
11. Ли I, Шинделин Х (июль 2008 г.). «Структурное понимание E1-катализируемой активации убиквитина и передачи на конъюгированные ферменты». Клетка. 134 (2): 268–78. Дои:10.1016 / j.cell.2008.05.046. PMID  18662542.
12. Lake MW, Wuebbens MM, Rajagopalan KV, Schindelin H (ноябрь 2001 г.). «Механизм активации убиквитина, выявленный структурой бактериального комплекса MoeB-MoaD» (PDF). Природа. 414 (6861): 325–9. Bibcode:2001Натурал.414..325л. Дои:10.1038/35104586. PMID  11713534.
13. Лоис Л. М., Лима CD (февраль 2005 г.). «Структуры SUMO E1 предоставляют механистическое понимание активации SUMO и рекрутирования E2 в E1». Журнал EMBO. 24 (3): 439–51. Дои:10.1038 / sj.emboj.7600552. ЧВК  548657. PMID  15660128.
14. Вальден Х., Подгорский М.С., Шульман Б.А. (март 2003 г.). «Понимание каскада переноса убиквитина из структуры активирующего фермента для NEDD8». Природа. 422 (6929): 330–4. Bibcode:2003 Натур. 422..330Вт. Дои:10.1038 / природа01456. PMID  12646924.
15. Щепановски Р.Х., Филипек Р., Бохтлер М. (июнь 2005 г.). «Кристаллическая структура фрагмента убиквитин-активирующего фермента мыши». Журнал биологической химии. 280 (23): 22006–11. Дои:10.1074 / jbc.M502583200. PMID  15774460.
16. Хуанг Д.Т., Пайдар А., Чжуан М., Уодделл М.Б., Холтон Дж. М., Шульман Б. А. (февраль 2005 г.). «Структурная основа для набора Ubc12 с помощью связывающего домена E2 в E1 NEDD8». Молекулярная клетка. 17 (3): 341–50. Дои:10.1016 / j.molcel.2004.12.020. PMID  15694336.
17. Хуанг Д.Т., Хант Х.В., Чжуан М., Охи, доктор медицины, Холтон Дж. М., Шульман Б.А. (январь 2007 г.). «Основа для убиквитин-подобного белкового тиоэфирного переключателя, переключающего сродство E1-E2». Природа. 445 (7126): 394–8. Bibcode:2007Натура.445..394H. Дои:10.1038 / природа05490. ЧВК  2821831. PMID  17220875.
18. Моудри П., Лукас С., Макурек Л., Ханзликова Н., Ходни З., Лукас Дж., Бартек Дж. (Апрель 2012 г.). «Убиквитин-активирующий фермент UBA1 необходим для клеточного ответа на повреждение ДНК». Клеточный цикл. 11 (8): 1573–82. Дои:10.4161 / cc.19978. PMID  22456334.
19. Powis, Rachael A .; Карика, Евангелия; Бойд, Пенелопа; Ком, Жюльен; Джонс, Росс А .; Чжэн, Инань; Шунёгова, Ева; Groen, Ewout J.N .; Хантер, Джиллиан; Томсон, Дерек; Wishart, Thomas M .; Беккер, Катерина Г .; Парсон, Саймон Х .; Мартинат, Сесиль; Аззуз, Мимун; Гиллингуотер, Томас Х. (2016). «Системное восстановление UBA1 облегчает болезнь при спинальной мышечной атрофии» (PDF). JCI Insight. 1 (11): e87908. Дои:10.1172 / jci.insight.87908. ЧВК  5033939. PMID  27699224.
20. Бек, Дэвид Б .; Феррада, Марсела А .; Сикора, Кейт А.; Омбрелло, Аманда К .; Коллинз, Джейсон С.; Пей, Ухонг; Баланда, Николай; Росс, Дарон Л .; Оспина Кардона, Даниэла; Ву, Чжицзе; Патель, Бхавиша (27.10.2020). «Соматические мутации при UBA1 и тяжелом аутовоспалительном заболевании у взрослых». Медицинский журнал Новой Англии: NEJMoa2026834. Дои:10.1056 / NEJMoa2026834. ISSN  0028-4793.
21. Цинь З, Цуй Би, Джин Дж, Сон М, Чжоу Би, Го Х, Цянь Д., Хэ И, Хуан Л. (апрель 2016 г.). «Убиквитин-активирующий фермент Е1 как новая терапевтическая мишень для лечения рестеноза». Атеросклероз. 247: 142–53. Дои:10.1016 / j.atherosclerosis.2016.02.016. PMID  26919560.
22. Цукамото С (2016). «Поиск ингибиторов убиквитин-протеасомной системы из природных источников для лечения рака». Химико-фармацевтический бюллетень. 64 (2): 112–8. Дои:10.1248 / cpb.c15-00768. PMID  26833439.
23. Яманокучи Р., Имада К., Миядзаки М., Като Х., Ватанабэ Т., Фудзимуро М., Саеки Й., Йошинага С., Терасава Х, Ивасаки Н., Ротинсулу Х, Лосунг Ф, Мангиндаан Р. Э., Намикоши М., де Воогд, штат Нью-Джерси, Йокосава Х, Цу. S (июль 2012 г.). «Гиртиоретикулины A-E, индольные алкалоиды, ингибирующие убиквитин-активирующий фермент, из морской губки Hyrtios reticulatus». Биоорганическая и медицинская химия. 20 (14): 4437–42. Дои:10.1016 / j.bmc.2012.05.044. PMID  22695182.

дальнейшее чтение

• Носпикель Т., Hanawalt PC (октябрь 2006 г.). «Нарушение эксцизионной репарации нуклеотидов при дифференцировке макрофагов корректируется ферментом, активирующим убиквитин E1». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 103 (44): 16188–93. Bibcode:2006ПНАС..10316188Н. Дои:10.1073 / pnas.0607769103. ЧВК  1621053. PMID  17060614.
• Джин Дж, Ли Х, Гайги С.П., Харпер Дж. У. (июнь 2007 г.). «Двойные системы активации E1 для убиквитина по-разному регулируют заряд фермента E2». Природа. 447 (7148): 1135–8. Bibcode:2007 Натур.447.1135J. Дои:10.1038 / природа05902. PMID  17597759.
• Xia T, Dimitropoulou C, Zeng J, Antonova GN, Snead C, Venema RC, Fulton D, Qian S, Patterson C, Papapetropoulos A, Catravas JD (ноябрь 2007 г.). «Шаперон-зависимая E3-лигаза CHIP убиквитинирует и опосредует протеасомную деградацию растворимой гуанилилциклазы». Американский журнал физиологии. Сердце и физиология кровообращения. 293 (5): H3080–7. Дои:10.1152 / ajpheart.00579.2007. PMID  17873020.
• Приджон Дж. У., Уэббер Э. А., Ша Д., Ли Л., Чин Л. С. (январь 2009 г.). «Протеомный анализ показывает, что Hrs-убиквитин-взаимодействующий мотив опосредован убиквитиновой передачей сигналов во множестве клеточных процессов». Журнал FEBS. 276 (1): 118–31. Дои:10.1111 / j.1742-4658.2008.06760.x. ЧВК  2647816. PMID  19019082.
• Босолей С.А., Виллен Дж., Гербер С.А., Раш Дж., Гиги С.П. (октябрь 2006 г.). «Вероятностный подход к высокопроизводительному анализу фосфорилирования белков и локализации сайтов». Природа Биотехнологии. 24 (10): 1285–92. Дои:10.1038 / nbt1240. PMID  16964243.
• Малахова О.А., Чжан Д.Е. (апрель 2008 г.). «ISG15 ингибирует активность убиквитина E3 Nedd4 и усиливает врожденный противовирусный ответ». Журнал биологической химии. 283 (14): 8783–7. Дои:10.1074 / jbc.C800030200. ЧВК  2276364. PMID  18287095.
• Anindya R, Aygün O, Svejstrup JQ (ноябрь 2007 г.). «Индуцированное повреждением убиквитилирование РНК-полимеразы II человека убиквитинлигазой Nedd4, но не белками синдрома Коккейна или BRCA1». Молекулярная клетка. 28 (3): 386–97. Дои:10.1016 / j.molcel.2007.10.008. PMID  17996703.
• Умэбаяси К., Стенмарк Х, Йошимори Т. (август 2008 г.). «Ubc4 / 5 и c-Cbl продолжают убиквитинировать рецептор EGF после интернализации для облегчения полиубиквитинирования и деградации». Молекулярная биология клетки. 19 (8): 3454–62. Дои:10.1091 / mbc.E07-10-0988. ЧВК  2488299. PMID  18508924.
• Барбе Л., Лундберг Е., Оксволд П., Стениус А., Левин Е., Бьёрлинг Е., Асплунд А., Понтен Ф., Брисмар Х., Улен М., Андерссон-Сван Х (март 2008 г.). «К конфокальному субклеточному атласу протеома человека». Молекулярная и клеточная протеомика. 7 (3): 499–508. Дои:10.1074 / mcp.M700325-MCP200. PMID  18029348.
• Лим Дж., Хао Т., Шоу С., Патель А.Дж., Сабо Дж., Руал Дж. Ф., Фиск С.Дж., Ли Н., Смоляр А., Хилл Д.Е., Барабаши А.Л., Видал М., Зогби Х.Й. (май 2006 г.). «Сеть межбелкового взаимодействия для унаследованных атаксий человека и нарушений дегенерации клеток Пуркинье». Клетка. 125 (4): 801–14. Дои:10.1016 / j.cell.2006.03.032. PMID  16713569.
• Гальегос Дж. Р., Литерски Дж., Ли Х, Сун Й, Накаяма К., Накаяма К., Лу Х. (январь 2008 г.). «SCF TrCP1 активирует и убиквитилирует TAp63gamma». Журнал биологической химии. 283 (1): 66–75. Дои:10.1074 / jbc.M704686200. PMID  17965458.
• Карбия-Нагашима А., Герез Дж., Перес-Кастро С., Паез-Переда М., Зильберштейн С., Сталла Г. К., Хольсбоер Ф, Арцт Е. (октябрь 2007 г.). «RSUME, небольшой белок, содержащий RWD, усиливает конъюгацию SUMO и стабилизирует HIF-1альфа во время гипоксии». Клетка. 131 (2): 309–23. Дои:10.1016 / j.cell.2007.07.044. PMID  17956732.
• Рамзер Дж., Ахерн М.Э., Ленски С., Яриз К.О., Хеллебранд Х., фон Рейн М., Кларк Р.Д., Шмутцлер Р.К., Лихтнер П., Хоффман Е.П., Майндл А., Баумбах-Рирдон Л. (январь 2008 г.). «Редкие миссенс и синонимичные варианты в UBE1 связаны с Х-сцепленной детской спинной мышечной атрофией». Американский журнал генетики человека. 82 (1): 188–93. Дои:10.1016 / j.ajhg.2007.09.009. ЧВК  2253959. PMID  18179898.
• Зенке-Кавасаки Й, Дохи Й, Като Й, Икура Т., Икура М., Асахара Т., Токунага Ф., Иваи К., Игараси К. (октябрь 2007 г.). «Гем вызывает убиквитинирование и деградацию фактора транскрипции Bach1». Молекулярная и клеточная биология. 27 (19): 6962–71. Дои:10.1128 / MCB.02415-06. ЧВК  2099246. PMID  17682061.
• Никассио Ф., Коррадо Н., Виссерс Дж. Х., Аресес Л. Б., Бергинк С., Мартейн Дж. А., Гевертс Б., Хаутсмюллер А. Б., Вермёлен В., Ди Фиоре П. П., Читтерио Е. (ноябрь 2007 г.). «Человеческий USP3 представляет собой модификатор хроматина, необходимый для прогрессирования S-фазы и стабильности генома». Текущая биология. 17 (22): 1972–7. Дои:10.1016 / j.cub.2007.10.034. PMID  17980597.
• Су ZL, Mo XL, Feng ZY, Lin HL, Ding YG (сентябрь 2008 г.). «Экспрессия UBE1 в экстранодальной NK / Т-клеточной лимфоме, носового типа». Лейкемия и лимфома. 49 (9): 1821–2. Дои:10.1080/10428190802187171. PMID  18661401.
• Ван Х, Ши И, Ван Дж, Хуанг Дж, Цзян Х (сентябрь 2008 г.). «Решающая роль C-конца PTEN в противодействии NEDD4-1-опосредованному убиквитинированию и деградации PTEN». Биохимический журнал. 414 (2): 221–9. Дои:10.1042 / BJ20080674. PMID  18498243.
• Брюс М.С., Канелис В., Фуладку Ф., Дебонневиль А, Стауб О, Ротин Д. (октябрь 2008 г.). «Регулирование самоубиквитинирования и стабильности Nedd4-2 с помощью мотива PY, расположенного в его HECT-домене». Биохимический журнал. 415 (1): 155–63. Дои:10.1042 / BJ20071708. PMID  18498246.
• Чжоу В., Чжу П., Ван Дж., Паскуаль Г., Оги К.А., Лозач Дж., Гласс С.К., Розенфельд М.Г. (январь 2008 г.). «Моноубиквитинирование гистона H2A подавляет транскрипцию, ингибируя удлинение транскрипции РНК-полимеразы II». Молекулярная клетка. 29 (1): 69–80. Дои:10.1016 / j.molcel.2007.11.002. ЧВК  2327256. PMID  18206970.

внешняя ссылка

• UBE1 + белок, + человеческий в Национальной медицинской библиотеке США Рубрики медицинской тематики (MeSH)

Эта статья включает текст из Национальная медицинская библиотека США, который находится в всеобщее достояние.