Иммунопротеасома

Иммунопротеасом меченные -это тип протеасомы , который деградирует, белки убиквитин , обнаруженные в цитоплазме в клетках, подвергшихся окислительному стрессу и провоспалительным стимулам. В целом, протеасомы состоят из регуляторной и каталитической части. Иммунопротеасом индуцируются гаммой интерферонов (но также и другими провоспалительными цитокинами ) и окислительным стрессом , которые в клетках запускают транскрипцию трех каталитических субъединиц, которые не встречаются в классической протеазоме. ^{[ 1 ]} Другим возможным изменением протеасомы является тимопротеасома, которая расположена в тимусе и складывается, чтобы представить пептиды на наивные Т -клетки .

Структура

Структурно иммунопротеасом является цилиндрическим белковым комплексом, состоящим из субъединицы каталитического 20S и регуляторной субъединицы 19S. Каталитическая субъединица состоит из четырех внешних альфа -колец и четырех внутренних бета -колец. ^{[ 2 ]} В классической протеасоме субъединицы бета (β) 1, β2 и β5 обладают каталитической активностью, которая, однако, в иммунопротеасоме заменяется субъединицами LMP2 (псевдоним β1i), Mecl-1 (псевдоним β2i) и LMP7 (псевдоним β5i). ^{[ 3 ]} Белок LMP2 состоит из 20 аминокислот, MECL-1 из 39 аминокислот и LMP7 встречается в изоформе и, следовательно, может иметь 72 или 68 аминокислот. ^{[ 1 ]} Регуляторная единица состоит из 19 белков, которые структурно разделены на крышку из 9 белков и снова основание из 9 белков. Белок RPN10 добавляется в этот регуляторный комплекс, который служит для стабилизации структуры и в качестве рецептора для убиквитина. ^{[ 4 ]}

Функция

Функция иммунопротеасомы заключается в первую очередь для специфического расщепления белков в более короткие пептиды, которые затем могут отображаться на клеточной поверхности вместе с MHC I. комплексом Комплекс MHC I с связанным пептидом затем распознается главным образом цитотоксическими Т -клетками . Чтобы выставить пептид на клеточной поверхности, белок, меченный убиквитин, специфически расщепляемый на пептиды с помощью иммунопротеасомы, должен сначала перенести в эндоплазматический ретикулум с использованием TAP1 и TAP2 транспортеров и шаперонов . В эндоплазматической ретикулуме пептид затем связан с молекулой MHC I.

Вышеупомянутые субъединицы LMP2 и LMP7 кодируются генами PSMB9 (LMP2) и PSMB8 (LMP7), которые находятся в кластере генов MHC II генов TAP-1 и TAP-2. ^{[ 2 ]} Субъединица LMP2 имеет функцию химотрипсина, что означает, что она расщепляет связи после гидрофобных веществ и приготовляет пептиды с гидрофобными С -анкеры для комплекса MHC I. В то время как субъединицы LMP7 и MECL-1 образуют то же самое, что и стандартные субъединицы протеасом, т.е. трипсин и активность химотрипсина ^{[ 1 ]}

Заболевания, связанные с иммунопротеасомой

Способность отображать пептиды на клеточной поверхности необходима для распознавания статуса клеток иммунными клетками. Поэтому его правильная функция необходима, и когда она нарушена, возникает болезнь. Некоторые примеры, когда влияние иммунопротеасомы на патологию было подтверждено, приведены ниже:

Мутации в гене PSMB8 , который кодирует субъединицу LMP7, участвуют в различных заболеваниях и аутоинфляционных расстройствах, симптомы которых включают в себя кожную сыпь, эритема, лихорадку с шипами и липодистрофию, которые представлены с раннего детства. Они также включают синдром Накаджо-Нишимура , японский аутоинфляционный синдром с синдромом липодистрофии (JASL) или хроническим атипичным нейтрофильным дерматозом с липодистрофией и повышенной температурой. Этот список синдромов в совокупности называется ассоциированным с протеасомами автоинфляризационного синдрома. ^{[ 2 ]}

При болезни Альцгеймера были обнаружены единые нуклеотидные полиморфизмы в субъединице иммунопротеасомы, что увеличивает вероятность его появления. Болезнь Альцгеймера характеризуется наличием амилоидных бляшек , в которых происходит продвинутый конечный продукт гликирования. Эти передовые конечные продукты гликирования не разлагаются в ячейке и остаются в ней. Именно в амилоидных бляшках активная активность иммунопротеасомы обнаружена в результате усилий клеток по удалению бляшек. ^{[ 5 ]}

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Феррингтон Д.А., Грегерсон Д.С. (2012). «Иммунопротеасом: структура, функция и презентация антигена» . Прогресс в молекулярной биологии и трансляционной науке . 109 Elsevier: 75–112. doi : 10.1016/b978-0-12-397863-9.00003-1 . ISBN 978-0-12-397863-9 Полем PMC 4405001 . PMID 22727420 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Мурата С., Такахама Ю., Касахара М., Танака К (сентябрь 2018 г.). «Иммунопротеасома и тимопротеасома: функции, эволюция и гуманитарные науки » Природа иммунология 19 (9): 923–9 Doi : 10.1038/s41590-018-0186- z 30104634PMID 51970543S2CID
^ Баслер М., Кирк С.Дж., Гроеттруп М (февраль 2013 г.). «Иммунопротеасом при обработке антигена и других иммунологических функциях» . Текущее мнение в иммунологии . 25 (1): 74–80. doi : 10.1016/j.coi.2012.11.004 . PMID 23219269 .
^ Budenholzer L, Cheng CL, Li Y, Hochstrasser M (ноябрь 2017). «Протеасомная структура и сборка» . Журнал молекулярной биологии . 429 (22): 3500–3524. doi : 10.1016/j.jmb.2017.05.027 . PMC 5675778 . PMID 28583440 .
^ Johnston-Carey HK, Pomatto LC, Davies KJ (2016-07-03). «Иммунопротеасом в окислительном стрессе, старении и болезнях» . Критические обзоры биохимии и молекулярной биологии . 51 (4): 268–81. doi : 10.3109/10409238.2016.1172554 . PMC 4968084 . PMID 27098648 .

[Ferrington_2012-1] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Феррингтон Д.А., Грегерсон Д.С. (2012). «Иммунопротеасом: структура, функция и презентация антигена» . Прогресс в молекулярной биологии и трансляционной науке . 109 Elsevier: 75–112. doi : 10.1016/b978-0-12-397863-9.00003-1 . ISBN 978-0-12-397863-9 Полем PMC 4405001 . PMID 22727420 .

[Murata_2018-2] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Мурата С., Такахама Ю., Касахара М., Танака К (сентябрь 2018 г.). «Иммунопротеасома и тимопротеасома: функции, эволюция и гуманитарные науки » Природа иммунология 19 (9): 923–9 Doi : 10.1038/s41590-018-0186- z 30104634PMID 51970543S2CID

[3] Баслер М., Кирк С.Дж., Гроеттруп М (февраль 2013 г.). «Иммунопротеасом при обработке антигена и других иммунологических функциях» . Текущее мнение в иммунологии . 25 (1): 74–80. doi : 10.1016/j.coi.2012.11.004 . PMID 23219269 .

[4] Budenholzer L, Cheng CL, Li Y, Hochstrasser M (ноябрь 2017). «Протеасомная структура и сборка» . Журнал молекулярной биологии . 429 (22): 3500–3524. doi : 10.1016/j.jmb.2017.05.027 . PMC 5675778 . PMID 28583440 .

[5] Johnston-Carey HK, Pomatto LC, Davies KJ (2016-07-03). «Иммунопротеасом в окислительном стрессе, старении и болезнях» . Критические обзоры биохимии и молекулярной биологии . 51 (4): 268–81. doi : 10.3109/10409238.2016.1172554 . PMC 4968084 . PMID 27098648 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]