Degron

IkBa, inhibitor NF-κB i regulator układu immunologicznego. Kolorem czerwonym zaznaczono degron, który jest niezależny od ubikwityny

Degron – element sygnałowy kierujący białko do degradacji. Z reguły degrony zlokalizowane są na N- lub C-końcu białka i są rozpoznawane przez specyficzne proteazy lub kompleksy proteolityczne. Sygnałem do degradacji może być określona sekwencja lub modyfikacje enzymatyczne poszczególnych aminokwasów na końcach białek[1].

Funkcje

Degrony pełnią funkcje regulatorowe utrzymując homeostazę i umożliwiając szybkie reakcje komórek na bodźce i zmiany środowiska. Zmiany szybkości degradacji białek, pozwalają w krótkim czasie wpłynąć na ich poziom w komórkach. Usuwanie białek może wpływać na procesy zachodzące w komórkach zarówno hamująco jak i aktywująco (np. kiedy degradowane białko pełni funkcje inhibitora)[2]. Regulacja degradacji ma również znaczenie przy eliminacji uszkodzonych lub nieprawidłowo sfałdowanych białek, które mogą mieć działanie proteotoksyczne i skutkować między innymi występowaniem chorób neurodegeneracyjnych[2]. Część sygnałów kierujących do degradacji może występować w formie prekursorów (pro-degronów), których aktywacja zachodzi w wyniku odcięcia łańcucha polipeptydowego, lub modyfikacji o działaniu destabilizującym (np. ubikwitynacji)[2].

Przykłady

Degradacja białek w komórkach eukariotycznych zazwyczaj zachodzi przy udziale kompleksu proteasomu rozpoznającego i degradującego ubikwitynowane białka[3]. Ubikwitynacja białek może być wywołana rozpoznaniem specyficznych degronów. Takim sygnałem jest formylowanie N-końcowej metioniny u eukariontów, której poziom u Saccharomyces cerevisiae jest podwyższony w warunkach stresowych (takich jak niska temperatura czy niska dostępność fermentowalnego źródła węgla)[4]. Podobnym sygnałem jest acetylacja aminokwasów (metioniny, alaniny, waliny, seryny, treoniny lub cysteiny) zlokalizowanych na N-końcu białek, pociągająca za sobą ubikwitynację i degradację białka[5].

U bakterii, gdzie translacja białek rozpoczyna się od formylometioniny, która następnie poddawana jest deformylacji, pozostawienie grupy na N-końcu działa destabilizująco na białka[6]. Przykładem degronu bakteryjnego jest także etykietka peptydowa ssrA, kierująca białko do degradacji przez kompleks proteolityczny ClpXP zależny od ATP. W przypadku zatrzymania translacji, do cząsteczki mRNA przyłączany jest krótki łańcuch tmRNA kodujący sekwencję degronu. Dzięki temu, nowo powstały polipeptyd ulega degradacji, a zatrzymany rybosom jest uwalniany[7].

Przypisy

  1. ↑ Alexander Varshavsky, N-degron and C-degron pathways of protein degradation, „Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America”, 116 (2), 2019, s. 358–366, DOI: 10.1073/pnas.1816596116, ISSN 0027-8424, PMID: 30622213, PMCID: PMC6329975 [dostęp 2020-01-07] (ang.).
  2. ↑ a b c Alexander Varshavsky, The N-end rule pathway and regulation by proteolysis, „Protein Science”, 20 (8), 2011, s. 1298–1345, DOI: 10.1002/pro.666, PMID: 21633985, PMCID: PMC3189519 [dostęp 2020-01-07] (ang.).
  3. ↑ Jared A.M. Bard, Ellen A. Goodall, Eric R. Greene, Erik Jonsson, Ken C. Dong, Structure and Function of the 26S Proteasome, „Annual Review of Biochemistry”, 87 (1), 2018, s. 697–724, DOI: 10.1146/annurev-biochem-062917-011931, ISSN 0066-4154, PMID: 29652515, PMCID: PMC6422034 [dostęp 2020-01-07] (ang.).
  4. ↑ Jeong-Mok Kim, Ok-Hee Seok, Shinyeong Ju, Ji-Eun Heo, Jeonghun Yeom, Formyl-methionine as an N-degron of a eukaryotic N-end rule pathway, „Science”, 362 (6418), 2018, eaat0174, DOI: 10.1126/science.aat0174, ISSN 0036-8075, PMID: 30409808, PMCID: PMC6551516 [dostęp 2020-01-07] (ang.).
  5. ↑ C.-S. Hwang, A. Shemorry, A. Varshavsky, N-Terminal Acetylation of Cellular Proteins Creates Specific Degradation Signals, „Science”, 327 (5968), 2010, s. 973–977, DOI: 10.1126/science.1183147, ISSN 0036-8075, PMID: 20110468, PMCID: PMC4259118 [dostęp 2020-01-07] (ang.).
  6. ↑ Konstantin Piatkov, Tri Vu, Cheol-Sang Hwang, Alexander Varshavsky, Formyl-methionine as a degradation signal at the N-termini of bacterial proteins, „Microbial Cell”, 2 (10), 2015, s. 376–393, DOI: 10.15698/mic2015.10.231, PMID: 26866044, PMCID: PMC4745127 [dostęp 2020-01-07].
  7. ↑ Hyouta Himeno, Daisuke Kurita, Akira Muto, tmRNA-mediated trans-translation as the major ribosome rescue system in a bacterial cell, „Frontiers in Genetics”, 5, 2014, DOI: 10.3389/fgene.2014.00066, ISSN 1664-8021, PMID: 24778639, PMCID: PMC3985003 [dostęp 2020-01-07].

Content Disclaimer

Informasi ini disarikan dari Wikipedia dan disajikan kembali untuk tujuan edukasi. Konten tersedia di bawah lisensi CC BY-SA 3.0. Kami tidak bertanggung jawab atas ketidakakuratan data yang bersumber dari kontribusi publik tersebut.

  1. The information displayed on this website is sourced in part or in whole from Wikipedia and has been adapted for the purpose of restating it. We strive to provide accurate and relevant information, however:
  2. There is no guarantee of absolute accuracy. Wikipedia is an open, collaborative project that can be edited by anyone, so information is subject to change.
  3. It is not intended to constitute professional advice. The content displayed is for informational and educational purposes only. For important decisions (e.g., medical, legal, or financial), please consult a professional.
  4. Content copyright. Wikipedia is licensed under the Creative Commons Attribution-ShareAlike License (CC BY-SA). This means that content may be reused with appropriate attribution and shared under a similar license.
  5. Responsible use. Any risk arising from the use of information from this website is entirely the responsibility of the user.
Kembali kehalaman sebelumnya