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USP20

La ubiquitina carboxilo-terminal hidrolasa 20 es una enzima que en humanos está codificada por el gen USP20 . [ 5 ] [ 6 ] La proteasa específica de ubiquitina 20 (USP20), tambié...

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La ubiquitina carboxilo-terminal hidrolasa 20 es una enzima que en humanos está codificada por el gen USP20 . [ 5 ] [ 6 ]

La proteasa específica de ubiquitina 20 (USP20), también conocida como proteína de unión a ubiquitina 20 y enzima desubiquitinante 2 que interactúa con la proteína VHL (VDU2), es una enzima desubiquitinante (DUB) de la familia de las proteasas de cisteína . El sitio catalítico de la USP20, al igual que otras DUB, contiene residuos conservados de cisteína e histidina que catalizan la proteólisis de un enlace isopeptídico entre un residuo de lisina de una proteína diana y un residuo de glicina de una molécula de ubiquitina. [ 7 ] Se sabe que la USP20 desubiquitina varias proteínas, incluyendo la tirosina deiodinasa tipo 2 (D2), el factor inducible por hipoxia 1α (HIF1α) y el receptor adrenérgico β2 (β2AR ) . [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]

Gene

El gen USP20 se encuentra en el cromosoma 9 en el locus 9q34.11. [ 6 ] [ 11 ]

Estructura

USP20 es una proteína de 914 aminoácidos que muestra un 59 % de homología con otra DUB, USP33. [ 12 ] Contiene 4 dominios conocidos, un dominio Zf UBP N-terminal , un dominio catalítico que contiene residuos de histidina y cisteína conservados, y dos dominios DUSP C-terminales . [ 13 ]

Función

Las DUB se clasifican en 5 grupos principales: proteasas específicas de ubiquitina (USP), hidrolasas C-terminales de ubiquitina (UCH), proteasas de tumores ováricos (OTU), proteasas de la enfermedad de Machado-Joseph (MJD) y proteasas JAB1/MPN/MOV34 (JAMM/MPN+). Los primeros cuatro grupos son proteasas de cisteína , mientras que el último grupo son metaloproteasas de zinc. La USP20 pertenece al grupo USP y, como la mayoría de las DUB, cataliza la ruptura de un enlace isopeptídico entre un residuo de lisina de la proteína diana y el residuo de glicina terminal de una proteína ubiquitina . Esto ocurre a través de un residuo de cisteína e histidina conservado en el sitio catalítico de la enzima. La molécula de histidina es protonada por el residuo de cisteína y esto permite que el residuo de cisteína sufra un ataque nucleofílico sobre el enlace isopeptídico, lo que elimina la ubiquitina de la proteína sustrato. [ 14 ]

deiodinasa de tirosina tipo 2

La USP20 desubiquitina la tirosina deiodinasa tipo 2 (D2), una enzima que convierte la tiroxina (T4) en 3,5,3'- triyodotironina (T3) activa. La D2 se ubiquitina tras la unión de la T4, lo que desencadena la degradación de la D2 a través del proteasoma y provoca un cambio conformacional inactivador de la proteína. La desubiquitinación por la USP20 protege a la D2 de la degradación y la devuelve a su conformación activa. [ 8 ] [ 15 ]

Factor 1α inducible por hipoxia

La proteína supresora de tumores de von Hippel-Lindau (pVHL) ubiquitina el factor inducible por hipoxia 1α (HIF1α) cuando los niveles de oxígeno celular son normales. Esto conduce a la degradación de HIF1α e impide la transcripción de genes de respuesta a la hipoxia, como el factor de crecimiento endotelial vascular , el factor de crecimiento derivado de plaquetas B y la eritropoyetina . La USP20 desubiquitina HIF1α, impidiendo su degradación proteasómica y permitiéndole transcribir los genes de respuesta a la hipoxia. [ 16 ]

receptor adrenérgico β2

La USP20 participa en el reciclaje del receptor β2 - adrenérgico. Tras la estimulación con un agonista, el receptor se internaliza y se ubiquitina. La USP20 desubiquitina el receptor e impide su degradación por el proteasoma. Esto permite su reciclaje a la superficie celular para resensibilizar la célula a las moléculas de señalización. [ 10 ]

Regulación

Además de la regulación de HIF1α, pVHL regula USP20. USP20 se une al dominio β de pVHL y posteriormente es ubiquitinada . Esto indica a USP20 que debe ser degradada a través del proteasoma . [ 12 ]

Referencias

  1. 1 2 3 GRCh38: Versión 89 de Ensembl: ENSG00000136878 – Ensembl , mayo de 2017
  2. 1 2 3 GRCm38: Versión 89 de Ensembl: ENSMUSG00000026854 – Ensembl , mayo de 2017
  3. ↑ "Referencia humana de PubMed:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  4. ↑ "Referencia de PubMed sobre el ratón:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE . UU .
  5. ↑ Puente XS, Sánchez LM, Overall CM, López-Otín C (julio de 2003). "Proteasas humanas y de ratón: un enfoque genómico comparativo". Nature Reviews. Genetics . 4 (7): 544– 58. doi : 10.1038/nrg1111 . PMID 12838346. S2CID 2856065 .  
  6. 1 2 "Entrez Gene: USP20 peptidasa específica de ubiquitina 20" .
  7. ↑ Komander D, Clague MJ, Urbé S (agosto de 2009). "Rompiendo las cadenas: estructura y función de las desubiquitinasas". Nature Reviews. Biología Celular Molecular . 10 (8): 550– 63. doi : 10.1038/nrm2731 . PMID 19626045. S2CID 19149247 .  
  8. 1 2 Curcio-Morelli C, Zavacki AM, Christofollete M, Gereben B, de Freitas BC, Harney JW, Li Z, Wu G, Bianco AC (julio de 2003). "La desubiquitinación de la deiodinasa de yodotironina tipo 2 por enzimas desubiquitinantes que interactúan con la proteína de von Hippel-Lindau regula la activación de la hormona tiroidea" . The Journal of Clinical Investigation . 112 (2): 189– 96. doi : 10.1172/JCI18348 . PMC 164294. PMID 12865408 .  
  9. ↑ Li Z, Wang D, Messing EM, Wu G (abril de 2005). "La enzima desubiquitinante 2 que interactúa con la proteína VHL desubiquitina y estabiliza HIF-1alfa" . EMBO Reports . 6 (4): 373–8 . doi : 10.1038/sj.embor.7400377 . PMC 1299287. PMID 15776016 .  
  10. 1 2 Berthouze M, Venkataramanan V, Li Y, Shenoy SK (junio de 2009). "Las desubiquitinasas USP33 y USP20 coordinan el reciclaje y la resensibilización del receptor adrenérgico beta2" . The EMBO Journal . 28 (12): 1684–96 . doi : 10.1038/emboj.2009.128 . PMC 2699358. PMID 19424180 .  
  11. ↑ "Genecards" . Consultado el 10 de octubre de 2012 .
  12. 1 2 Li Z, Wang D, Na X, Schoen SR, Messing EM, Wu G (junio de 2002). "Identificación de una subfamilia de enzimas desubiquitinantes como sustratos del supresor tumoral de von Hippel-Lindau". Biochemical and Biophysical Research Communications . 294 (3): 700– 9. doi : 10.1016/S0006-291X(02)00534-X . PMID 12056827 . 
  13. ↑ de Jong RN, Ab E, Diercks T, Truffault V, Daniëls M, Kaptein R, Folkers GE (febrero de 2006). "Estructura en solución del dominio DUSP de la proteasa 15 específica de ubiquitina humana" . The Journal of Biological Chemistry . 281 (8): 5026–31 . doi : 10.1074/jbc.M510993200 . PMID 16298993 . 
  14. ↑ Nijman SM, Luna-Vargas MP, Velds A, Brummelkamp TR, Dirac AM, Sixma TK, Bernards R (dic. 2005). "Un inventario genómico y funcional de enzimas desubiquitinantes". Cell . 123 ( 5): 773–86 . doi : 10.1016/j.cell.2005.11.007 . hdl : 1874/20959 . PMID 16325574. S2CID 15575576 .  
  15. ↑ Daviet L, Colland F (febrero de 2008). "Dirigiendo las proteasas específicas de la ubiquitina para el descubrimiento de fármacos". Biochimie . 90 (2): 270– 83. doi : 10.1016/j.biochi.2007.09.013 . PMID 17961905 . 
  16. ↑ Kondo K, Kaelin WG (marzo de 2001). "El gen supresor de tumores de von Hippel-Lindau". Experimental Cell Research . 264 (1): 117–25 . doi : 10.1006/excr.2000.5139 . PMID 11237528 . 

Lecturas adicionales

  • Nagase T, Ishikawa K, Suyama M, Kikuno R, Hirosawa M, Miyajima N, Tanaka A, Kotani H, Nomura N, Ohara O (febrero de 1999). "Predicción de las secuencias codificantes de genes humanos no identificados. XIII. Las secuencias completas de 100 nuevos clones de ADNc del cerebro que codifican proteínas grandes in vitro" . DNA Research . 6 (1): 63–70 . doi : 10.1093/dnares/6.1.63 . PMID 10231032 . 
  • Gilley J, Fried M (julio de 1999). "Diferencias extensas en el orden de los genes dentro de regiones de sintenia conservada entre los genomas del pez globo y el humano: implicaciones para la evolución cromosómica y la clonación de genes de enfermedades" . Human Molecular Genetics . 8 (7): 1313–20 . doi : 10.1093/hmg/8.7.1313 . PMID 10369878 . 
  • Li Z, Wang D, Na X, Schoen SR, Messing EM, Wu G (junio de 2002). "Identificación de una subfamilia de enzimas desubiquitinantes como sustratos del supresor tumoral de von Hippel-Lindau". Biochemical and Biophysical Research Communications . 294 (3): 700– 9. doi : 10.1016/S0006-291X(02)00534-X . PMID 12056827 . 
  • Curcio-Morelli C, Zavacki AM, Christofollete M, Gereben B, de Freitas BC, Harney JW, Li Z, Wu G, Bianco AC (julio de 2003). "La desubiquitinación de la deiodinasa de yodotironina tipo 2 por enzimas desubiquitinantes que interactúan con la proteína de von Hippel-Lindau regula la activación de la hormona tiroidea" . The Journal of Clinical Investigation . 112 (2): 189– 96. doi : 10.1172/JCI18348 . PMC 164294. PMID 12865408 .  
  • Li Z, Wang D, Messing EM, Wu G (abril de 2005). "La enzima desubiquitinante 2 que interactúa con la proteína VHL desubiquitina y estabiliza HIF-1alfa" . EMBO Reports . 6 (4): 373–8 . doi : 10.1038/sj.embor.7400377 . PMC 1299287. PMID 15776016 .  
  • Kimura K, Wakamatsu A, Suzuki Y, Ota T, Nishikawa T, Yamashita R, Yamamoto J, Sekine M, Tsuritani K, Wakaguri H, Ishii S, Sugiyama T, Saito K, Isono Y, Irie R, Kushida N, Yoneyama T, Otsuka R, Kanda K, Yokoi T, Kondo H, Wagatsuma M, Murakawa K, Ishida S, Ishibashi T, Takahashi-Fujii A, Tanase T, Nagai K, Kikuchi H, Nakai K, Isogai T, Sugano S (enero de 2006). "Diversificación de la modulación transcripcional: identificación y caracterización a gran escala de supuestos promotores alternativos de genes humanos" . Investigación del genoma . 16 (1): 55– 65. doi : 10.1101/gr.4039406 . PMC 1356129 . PMID 16344560 .  
  • Olsen JV, Blagoev B, Gnad F, Macek B, Kumar C, Mortensen P, Mann M (noviembre de 2006). " Dinámica de fosforilación global, in vivo y específica del sitio en redes de señalización" . Cell . 127 (3): 635–48 . doi : 10.1016/j.cell.2006.09.026 . PMID 17081983. S2CID 7827573 .  
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