La subunidad reguladora no ATPasa 8 del proteasoma 26S es una enzima que en humanos está codificada por el gen PSMD8 . [ 5 ] [ 6 ]
Función
El proteasoma 26S es un complejo proteasa multicatalítico con una estructura altamente ordenada, compuesto por dos subunidades: un núcleo 20S y un regulador 19S. El núcleo 20S está formado por cuatro anillos de 28 subunidades no idénticas; dos anillos contienen siete subunidades alfa y los otros dos, siete subunidades beta. El regulador 19S consta de una base, que contiene seis subunidades ATPasa y dos subunidades no ATPasa, y una tapa, que contiene hasta diez subunidades no ATPasa. Los proteasomas se distribuyen por toda la célula eucariota en alta concentración y escinden péptidos mediante un proceso dependiente de ATP/ubiquitina en una vía no lisosomal. Una función esencial del inmunoproteasoma, un proteasoma modificado, es el procesamiento de péptidos del complejo mayor de histocompatibilidad de clase I (MHC). Este gen codifica una subunidad no ATPasa del regulador 19S. Se ha identificado un pseudogén en el cromosoma 1. [ 6 ]
Importancia clínica
El proteasoma y sus subunidades tienen relevancia clínica por al menos dos razones: (1) un ensamblaje complejo alterado o un proteasoma disfuncional pueden estar asociados con la fisiopatología subyacente de enfermedades específicas, y (2) pueden utilizarse como dianas farmacológicas para intervenciones terapéuticas. Más recientemente, se ha intensificado el estudio del proteasoma para el desarrollo de nuevos marcadores y estrategias de diagnóstico. Una comprensión más profunda y completa de la fisiopatología del proteasoma debería conducir a aplicaciones clínicas en el futuro.
Los proteasomas forman un componente fundamental del sistema ubiquitina-proteasoma (UPS) [ 7 ] y del correspondiente control de calidad de proteínas (PQC) celular. La ubiquitinación de proteínas y la posterior proteólisis y degradación por el proteasoma son mecanismos importantes en la regulación del ciclo celular , el crecimiento y la diferenciación celular , la transcripción génica, la transducción de señales y la apoptosis . [ 8 ] Posteriormente, un ensamblaje y una función comprometidos del complejo proteasoma conducen a una reducción de las actividades proteolíticas y a la acumulación de especies de proteínas dañadas o mal plegadas. Dicha acumulación de proteínas puede contribuir a la patogénesis y a las características fenotípicas en enfermedades neurodegenerativas, [ 9 ] [ 10 ] enfermedades cardiovasculares, [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] respuestas inflamatorias y enfermedades autoinmunes, [ 14 ] y respuestas sistémicas al daño del ADN que conducen a neoplasias malignas . [ 15 ]
Varios estudios experimentales y clínicos han indicado que las aberraciones y desregulaciones del UPS contribuyen a la patogénesis de varios trastornos neurodegenerativos y miodegenerativos, incluyendo la enfermedad de Alzheimer , [ 16 ] la enfermedad de Parkinson [ 17 ] y la enfermedad de Pick , [ 18 ] la esclerosis lateral amiotrófica (ELA), [ 18 ] la enfermedad de Huntington , [ 17 ] la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob , [ 19 ] y enfermedades de las neuronas motoras, enfermedades de poliglutamina (PolyQ), distrofias musculares [ 20 ] y varias formas raras de enfermedades neurodegenerativas asociadas con demencia . [ 21 ] Como parte del sistema ubiquitina-proteasoma (UPS), el proteasoma mantiene la homeostasis de las proteínas cardíacas y, por lo tanto, juega un papel significativo en la lesión isquémica cardíaca , [ 22 ] la hipertrofia ventricular [ 23 ] y la insuficiencia cardíaca . [ 24 ] Además, se acumula evidencia de que el UPS juega un papel esencial en la transformación maligna. La proteólisis del UPS juega un papel importante en las respuestas de las células cancerosas a señales estimuladoras que son críticas para el desarrollo del cáncer. En consecuencia, la expresión génica por degradación de factores de transcripción , tales como p53 , c-jun , c-Fos , NF-κB , c-Myc , HIF-1α, MATα2, STAT3 , proteínas de unión al elemento regulado por esteroles y receptores de andrógenos están todos controlados por el UPS y por lo tanto involucrados en el desarrollo de varias neoplasias malignas. [ 25 ] Además, el UPS regula la degradación de productos de genes supresores de tumores tales como poliposis adenomatosa del colon ( APC ) en cáncer colorrectal, retinoblastoma (Rb). y el supresor tumoral de von Hippel-Lindau (VHL), así como una serie de protooncogenes ( Raf , Myc , Myb , Rel , Src , Mos , ABLEl UPS también participa en la regulación de las respuestas inflamatorias. Esta actividad se atribuye generalmente al papel de los proteasomas en la activación de NF-κB, que a su vez regula la expresión de citocinas proinflamatorias como TNF-α , IL-β, IL-8 , moléculas de adhesión ( ICAM-1 , VCAM-1 , P-selectina ) y prostaglandinas y óxido nítrico (NO). [ 14 ] Además, el UPS también desempeña un papel en las respuestas inflamatorias como regulador de la proliferación de leucocitos, principalmente a través de la proteólisis de ciclinas y la degradación de inhibidores de CDK . [ 26 ] Por último, los pacientes con enfermedades autoinmunes como LES , síndrome de Sjögren y artritis reumatoide (AR) presentan predominantemente proteasomas circulantes que pueden utilizarse como biomarcadores clínicos. [ 27 ]
Referencias
- 1 2 3 GRCh38: Versión 89 de Ensembl: ENSG00000099341 – Ensembl , mayo de 2017
- 1 2 3 GRCm38: Versión 89 de Ensembl: ENSMUSG00000030591 – Ensembl , mayo de 2017
- ↑ "Referencia humana de PubMed:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
- ↑ "Referencia de PubMed sobre el ratón:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE . UU .
- ^ Kominami K, DeMartino GN, Moomaw CR, Slaughter CA, Shimbara N, Fujimuro M, Yokosawa H, Hisamatsu H, Tanahashi N, Shimizu Y (julio de 1995). "Nin1p, una subunidad reguladora del proteosoma 26S, es necesaria para la activación de la quinasa Cdc28p de Saccharomyces cerevisiae" . La Revista EMBO . 14 (13): 3105– 15. doi : 10.1002/j.1460-2075.1995.tb07313.x . PMC 394372 . PMID 7621825 .
- 1 2 "Gen Entrez: subunidad 26S del proteasoma PSMD8 (prosoma, macropaína), no ATPasa, 8" .
- ↑ Kleiger G, Mayor T (junio de 2014). "Viaje peligroso: un recorrido por el sistema ubiquitina-proteasoma" . Trends in Cell Biology . 24 (6): 352–9 . doi : 10.1016/j.tcb.2013.12.003 . PMC 4037451. PMID 24457024 .
- ↑ Goldberg AL, Stein R, Adams J (agosto de 1995). "Nuevas perspectivas sobre la función del proteasoma: de las arqueobacterias al desarrollo de fármacos" . Química y Biología . 2 (8): 503–8 . doi : 10.1016/1074-5521(95)90182-5 . PMID 9383453 .
- ↑ Sulistio YA, Heese K (enero de 2015). "El sistema ubiquitina-proteasoma y la desregulación de las chaperonas moleculares en la enfermedad de Alzheimer". Neurobiología molecular . 53 (2): 905–31 . doi : 10.1007/s12035-014-9063-4 . PMID 25561438. S2CID 14103185 .
- ↑ Ortega Z, Lucas JJ (2014). "Participación del sistema ubiquitina-proteasoma en la enfermedad de Huntington" . Frontiers in Molecular Neuroscience . 7 : 77. doi : 10.3389/fnmol.2014.00077 . PMC 4179678. PMID 25324717 .
- ↑ Sandri M, Robbins J (junio de 2014). "Proteotoxicidad: una patología subestimada en la enfermedad cardíaca" . Journal of Molecular and Cellular Cardiology . 71 : 3–10 . doi : 10.1016/j.yjmcc.2013.12.015 . PMC 4011959. PMID 24380730 .
- ↑ Drews O, Taegtmeyer H (dic. 2014). "Dirigiendo el sistema ubiquitina-proteasoma en la cardiopatía: la base para nuevas estrategias terapéuticas" . Antioxidants & Redox Signaling . 21 (17): 2322– 43. doi : 10.1089/ars.2013.5823 . PMC 4241867. PMID 25133688 .
- ↑ Wang ZV, Hill JA (febrero de 2015). " Control de calidad de proteínas y metabolismo: control bidireccional en el corazón" . Cell Metabolism . 21 (2): 215–26 . doi : 10.1016/j.cmet.2015.01.016 . PMC 4317573. PMID 25651176 .
- 1 2 Karin M, Delhase M (febrero de 2000). "La quinasa I kappa B (IKK) y NF-kappa B: elementos clave de la señalización proinflamatoria". Seminars in Immunology . 12 (1): 85– 98. doi : 10.1006/smim.2000.0210 . PMID 10723801 .
- ↑ Ermolaeva MA, Dakhovnik A, Schumacher B (septiembre de 2015). "Mecanismos de control de calidad en las respuestas al daño del ADN celular y sistémico" . Ageing Research Reviews . 23 (Pt A): 3–11 . doi : 10.1016/j.arr.2014.12.009 . PMC 4886828. PMID 25560147 .
- ^ Checler F, da Costa CA, Ancolio K, Chevallier N, Lopez-Perez E, Marambaud P (julio de 2000). "Papel del proteasoma en la enfermedad de Alzheimer" . Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Base molecular de la enfermedad . 1502 (1): 133–8.doi : 10.1016 / s0925-4439 (00)00039-9 . PMID 10899438 .
- 1 2 Chung KK, Dawson VL, Dawson TM (noviembre de 2001). "El papel de la vía ubiquitina-proteasoma en la enfermedad de Parkinson y otros trastornos neurodegenerativos". Trends in Neurosciences . 24 (11 Suppl): S7–14. doi : 10.1016/s0166-2236(00)01998-6 . PMID 11881748. S2CID 2211658 .
- 1 2 Ikeda K, Akiyama H, Arai T, Ueno H, Tsuchiya K, Kosaka K (julio de 2002). "Reevaluación morfométrica del sistema de neuronas motoras de la enfermedad de Pick y la esclerosis lateral amiotrófica con demencia". Acta Neuropathologica . 104 (1): 21– 8. doi : 10.1007/s00401-001-0513-5 . PMID 12070660. S2CID 22396490 .
- ^ Manaka H, Kato T, Kurita K, Katagiri T, Shikama Y, Kujirai K, Kawanami T, Suzuki Y, Nihei K, Sasaki H (mayo de 1992). "Marcado aumento de la ubiquitina del líquido cefalorraquídeo en la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob". Cartas de Neurociencia . 139 (1): 47– 9. doi : 10.1016/0304-3940(92)90854-z . PMID 1328965 . S2CID 28190967 .
- ↑ Mathews KD, Moore SA (enero de 2003). "Distrofia muscular de cinturas". Current Neurology and Neuroscience Reports . 3 (1): 78– 85. doi : 10.1007/s11910-003-0042-9 . PMID 12507416. S2CID 5780576 .
- ↑ Mayer RJ (marzo de 2003). "De la neurodegeneración a la neurohomeostasis: el papel de la ubiquitina". Drug News & Perspectives . 16 (2): 103–8 . doi : 10.1358/dnp.2003.16.2.829327 . PMID 12792671 .
- ↑ Calise J, Powell SR (febrero de 2013). "El sistema ubiquitina-proteasoma y la isquemia miocárdica" . American Journal of Physiology. Heart and Circulatory Physiology . 304 (3): H337–49. doi : 10.1152/ajpheart.00604.2012 . PMC 3774499. PMID 23220331 .
- ↑ Predmore JM, Wang P, Davis F, Bartolone S, Westfall MV, Dyke DB, Pagani F, Powell SR, Day SM (marzo de 2010). "Disfunción del proteasoma ubiquitina en cardiomiopatías hipertróficas y dilatadas humanas" . Circulation . 121 (8): 997–1004 . doi : 10.1161/CIRCULATIONAHA.109.904557 . PMC 2857348. PMID 20159828 .
- ↑ Powell SR (julio de 2006). "El sistema ubiquitina-proteasoma en la fisiología y patología cardíacas". American Journal of Physiology. Fisiología cardíaca y circulatoria . 291 (1): H1– H19. doi : 10.1152 / ajpheart.00062.2006 . PMID 16501026. S2CID 7073263 .
- ↑ Adams J (abril de 2003). "Potencial de la inhibición del proteasoma en el tratamiento del cáncer". Drug Discovery Today . 8 (7): 307–15 . doi : 10.1016/s1359-6446(03)02647-3 . PMID 12654543 .
- ↑ Ben-Neriah Y (enero de 2002). "Funciones reguladoras de la ubiquitinación en el sistema inmunitario". Nature Immunology . 3 (1): 20– 6. doi : 10.1038/ni0102-20 . PMID 11753406. S2CID 26973319 .
- ↑ Egerer K, Kuckelkorn U, Rudolph PE, Rückert JC, Dörner T, Burmester GR, Kloetzel PM, Feist E (octubre de 2002). "Los proteasomas circulantes son marcadores de daño celular y actividad inmunológica en enfermedades autoinmunes". The Journal of Rheumatology . 29 (10): 2045– 52. PMID 12375310 .
Lecturas adicionales
- Coux O, Tanaka K, Goldberg AL (1996). "Estructura y funciones de los proteasomas 20S y 26S". Annual Review of Biochemistry . 65 : 801–47 . doi : 10.1146/annurev.bi.65.070196.004101 . PMID 8811196 .
- Goff SP (agosto de 2003). "Muerte por desaminación: un nuevo sistema de restricción del huésped para el VIH-1" . Cell . 114 ( 3): 281–3 . doi : 10.1016/S0092-8674(03)00602-0 . PMID 12914693. S2CID 16340355 .
- Seeger M, Ferrell K, Frank R, Dubiel W (marzo de 1997). "La proteína Tat del VIH-1 inhibe el proteasoma 20S y su activación mediada por el regulador 11S" . The Journal of Biological Chemistry . 272 (13): 8145–8 . doi : 10.1074/jbc.272.13.8145 . PMID 9079628 .
- Madani N, Kabat D (diciembre de 1998). "Un inhibidor endógeno del virus de la inmunodeficiencia humana en los linfocitos humanos es superado por la proteína viral Vif" . Revista de Virología . 72 (12): 10251– 5. doi : 10.1128/JVI.72.12.10251-10255.1998 . PMC 110608 . PMID 9811770 .
- Simon JH, Gaddis NC, Fouchier RA, Malim MH (dic. 1998). "Evidencia de un fenotipo celular anti-VIH-1 recientemente descubierto". Nature Medicine . 4 (12): 1397– 400. doi : 10.1038/3987 . PMID 9846577. S2CID 25235070 .
- Mulder LC, Muesing MA (septiembre de 2000). "Degradación de la integrasa del VIH-1 por la vía de la regla del extremo N" . The Journal of Biological Chemistry . 275 (38): 29749–53 . doi : 10.1074/jbc.M004670200 . PMID 10893419 .
- Li T, Duan W, Yang H, Lee MK, Bte Mustafa F, Lee BH, Teo TS (enero de 2001). "Identificación de dos proteínas, S14 y UIP1, que interactúan con UCH37". FEBS Letters . 488 (3): 201– 5. Bibcode : 2001FEBSL.488..201L . doi : 10.1016/S0014-5793(00)02436-4 . hdl : 10536 / DRO/DU:30009147 . PMID 11163772. S2CID 40717095 .
- Sheehy AM, Gaddis NC, Choi JD, Malim MH (agosto de 2002). "Aislamiento de un gen humano que inhibe la infección por VIH-1 y es suprimido por la proteína viral Vif". Nature . 418 ( 6898): 646– 50. Bibcode : 2002Natur.418..646S . doi : 10.1038/nature00939 . PMID 12167863. S2CID 4403228 .
- Huang X, Seifert U, Salzmann U, Henklein P, Preissner R, Henke W, Sijts AJ, Kloetzel PM, Dubiel W (noviembre de 2002). "El sitio RTP compartido por la proteína Tat del VIH-1 y la subunidad reguladora alfa 11S es crucial para sus efectos en la función del proteasoma, incluido el procesamiento de antígenos". Journal of Molecular Biology . 323 (4): 771–82 . doi : 10.1016/S0022-2836(02)00998-1 . PMID 12419264 .
- Gaddis NC, Chertova E, Sheehy AM, Henderson LE, Malim MH (mayo de 2003). "Investigación exhaustiva del defecto molecular en viriones del virus de la inmunodeficiencia humana tipo 1 deficientes en vif" . Journal of Virology . 77 (10): 5810–20 . doi : 10.1128/JVI.77.10.5810-5820.2003 . PMC 154025. PMID 12719574 .
- Lecossier D, Bouchonnet F, Clavel F, Hance AJ (mayo de 2003). "Hipermutación del ADN del VIH-1 en ausencia de la proteína Vif". Science . 300 ( 5622): 1112. doi : 10.1126/science.1083338 . PMID 12750511. S2CID 20591673 .
- Zhang H, Yang B, Pomerantz RJ, Zhang C, Arunachalam SC, Gao L (julio de 2003). "La citidina desaminasa CEM15 induce hipermutación en el ADN del VIH-1 recién sintetizado" . Nature . 424 ( 6944): 94–8 . Bibcode : 2003Natur.424...94Z . doi : 10.1038/nature01707 . PMC 1350966. PMID 12808465 .
- Mangeat B, Turelli P, Caron G, Friedli M, Perrin L, Trono D (julio de 2003). "Defensa antirretroviral amplia por APOBEC3G humano a través de la edición letal de transcripciones inversas nacientes" . Nature . 424 ( 6944): 99–103 . Bibcode : 2003Natur.424...99M . doi : 10.1038/nature01709 . PMID 12808466. S2CID 4347374 .
- Harris RS, Bishop KN, Sheehy AM, Craig HM, Petersen-Mahrt SK, Watt IN, Neuberger MS, Malim MH (junio de 2003). " La desaminación del ADN media la inmunidad innata a la infección retroviral" . Cell . 113 (6): 803–9 . doi : 10.1016/S0092-8674(03)00423-9 . PMID 12809610. S2CID 544971 .
- Harris RS, Sheehy AM, Craig HM, Malim MH, Neuberger MS (julio de 2003). "Desaminación del ADN: no solo un desencadenante de la diversificación de anticuerpos, sino también un mecanismo de defensa contra los retrovirus". Nature Immunology . 4 (7): 641–3 . doi : 10.1038/ni0703-641 . PMID 12830140. S2CID 5549252 .
- Gu Y, Sundquist WI (julio de 2003). "Bien por CU" . Naturaleza . 424 (6944): 21– 2. Bibcode : 2003Natur.424...21G . doi : 10.1038/424021a . PMID 12840737 . S2CID 4430569 .
- Mariani R, Chen D, Schröfelbauer B, Navarro F, König R, Bollman B, Münk C, Nymark-McMahon H, Landau NR (julio de 2003). " Exclusión específica de especies de APOBEC3G de los viriones del VIH-1 por Vif" . Cell . 114 (1): 21–31 . doi : 10.1016/S0092-8674(03)00515-4 . PMID 12859895. S2CID 1789911 .
Enlaces externos
- Genes en el cromosoma 19 humano