Белковая тирозинфосфатаза
Белок-тирозин-фосфатаза | |||
---|---|---|---|
![]() Белковая тирозинфосфатаза 1, тример, человек | |||
Идентификаторы | |||
ЕС №. | 3.1.3.48 | ||
CAS №. | 79747-53-8 | ||
Базы данных | |||
Intenz | Intenz View | ||
Бренда | Бренда вход | ||
Расширение | Вид Nicezyme | ||
Кегг | Кегг вход | ||
Метатический | Метаболический путь | ||
Напрямую | профиль | ||
PDB Структуры | RCSB PDB PDBE PDBSUM | ||
|
Белковые тирозинфосфатазы (EC 3.1.3.48, систематическое название белок-тирозин-фосфатфосфогидролаза ) представляют собой группу ферментов , которые удаляют фосфатные группы из фосфорилированных остатков тирозина на белках::
- [белок]-тирозинфосфат + h 2 o = [белок]-тирозин фосфат
Фосфорилирование белка тирозина (PTYR) является распространенной посттрансляционной модификацией , которая может создавать новые мотивы распознавания для взаимодействия белка и клеточную локализацию, влиять на стабильность белка и регулировать активность фермента. Как следствие, поддержание соответствующего уровня фосфорилирования белкового тирозина имеет важное значение для многих клеточных функций. Тирозин-специфические белокфосфатазы (PTPase; EC 3.1.3.48 ) катализируют удаление фосфатной группы, прикрепленной к остаткам тирозина, с использованием промежуточного звена цистеинилфосфатного фермента. Эти ферменты представляют собой ключевые регуляторные компоненты в путях передачи сигнала (таких как путь киназы MAP ) и контроль клеточного цикла , и важны для контроля роста клеток , пролиферации , дифференцировки , трансформации и синаптической пластичности . [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]
Функции
[ редактировать ]Вместе с тирозинкиназами PTP регулируют состояние фосфорилирования многих важных сигнальных молекул, таких как семейство киназы карты . PTP все чаще рассматриваются как интегральные компоненты каскадов передачи сигнала , несмотря на меньшее изучение и понимание по сравнению с тирозинкиназами .
PTP были вовлечены в регуляцию многих клеточных процессов, включая, но не ограничиваясь:
- Рост клеток
- Клеточная дифференциация
- Митотические циклы
- Онкогенная трансформация
- Рецептор эндоцитоз [ 5 ]
Классификация
[ редактировать ]По механизму
[ редактировать ]Активность PTP может быть обнаружена в четырех семействах белка. [ 6 ] [ 7 ]
Ссылки со всеми 107 членами семейства белковой тирозинфосфатазы могут быть обнаружены в шаблоне в нижней части этой статьи.
Класс я
[ редактировать ]PTPS класса I являются крупнейшей группой PTP с 99 членами, которые могут быть дополнительно разделены на
- 38 Классические PTPS
- 21 рецепторные тирозинфосфатазы
- 17 PTPS нерецепторного типа
- 61 VH-1-подобные или двойные фосфатазы (DSP)
- 11 MAPK Phosphasses (MPK)
- 3 рогатки
- 3 prllls
- 4 CDC14S
- 19 атипичные DSPS
- 5 гомологов фосфатазы и тензина (Ptens)
- 16 миотубулярины
Двойная специфичность фосфатазы (DTYR и DSER/DTHR) протеин- тирозинфосфатазы . Ser/Thr и Tyr Dual-специфичности фосфатазы представляют собой группу ферментов как с активностью Ser/Thr ( EC 3.1.3.16 ), так и с тирозин-специфической белковой фосфатазой ( EC 3.1.3.48 ), способные удалить серин / треон или тирозин Фосфатная группа из широкого спектра фосфопротеинов , в том числе ряд ферментов, которые были фосфорилированы под действием киназы . Двойные специфичности белки фосфатазы (DSP) регулируют трансдукцию митогенной сигнала и контролируют клеточный цикл.
Синдром леопарда , синдром Нунана и метахондроматоз связаны с PTPN11 .
Повышенные уровни активированного PTPN5 отрицательно влияют на синаптическую стабильность и играют роль в болезни Альцгеймера , [ 3 ] Хрупкий синдром x , [ 4 ] шизофрения , [ 8 ] и болезнь Паркинсона . [ 9 ] Снижение уровня PTPN5 было вовлечено в болезнь Хантингтона , [ 10 ] [ 11 ] мозговой ишемия , [ 12 ] расстройство употребления алкоголя , [ 13 ] [ 14 ] и стрессовые расстройства. [ 15 ] [ 16 ] Вместе эти результаты указывают на то, что только на оптимальных уровнях PTPN5 синаптическая функция не утипится.
Класс II
[ редактировать ]LMW (низкомолекулярный вес) фосфатазы, или кислотные фосфатазы , действуют на тирозин-фосфорилированные белки, арилфосфаты с низким содержанием МВ и природные и синтетические ацилфосфаты . [ 17 ] [ 18 ]
PTP класса II содержат только один элемент, низкомолекулярная фосфотирозинфосфатаза ( LMPTP ).
Класс III
[ редактировать ]Фосфатазы CDC25 (DTYR и/или DTHR)
PTPS класса III содержит три члена, CDC25 A , B и C
Класс IV
[ редактировать ]Это члены Have Fold и Superbamily, и включают фосфатазы, специфичные для PTYR и PSER/THR, а также мелкие молекулярные фосфатазы и другие ферменты. [ 19 ] Считается, что подсемейство EYA (глаза отсутствуют), специфична для PTYR и имеет четырех членов в человеке, EYA1 , EYA2 , EYA3 и EYA4 . Этот класс имеет отчетливый каталитический механизм из трех других классов. [ 20 ]
По месту
[ редактировать ]Основываясь на их клеточной локализации, PTPases также классифицируются как:
- Рецептор-подобные, которые являются трансмембранными рецепторами PTPase , которые содержат домены . [ 21 ] С точки зрения структуры, все известные рецепторные птпазы состоят из внеклеточного домена переменной длины , за которой следует трансмембранная область и С-концевой каталитический цитоплазматический домен. Некоторые из рецепторных PTPases содержат повторения фибронектина типа III (FN -III), иммуноглобулиноподобные домены, домены MAM или домены -карбо -ангидразу в их внеклеточной области. В целом, цитоплазматическая область содержит две копии домена PTPase. Первый, по -видимому, обладает ферментативной активностью, тогда как второй неактивен.
- Нерецепторные (внутриклеточные) PTPases [ 22 ]
Общие элементы
[ редактировать ]Все PTPases, кроме PTES Family EYA, несут высококонсервативный мотив активного участка C (x) 5R (PTP-подпись мотива), используют общий каталитический механизм и обладают аналогичной основной структурой, сделанной из центрального параллельного бета-листа с Фланкирующие альфа-спирали , содержащие бета-петлю-альфа-петлю, которая охватывает мотив подписи PTP. [ 23 ] Функциональное разнообразие между PTPases наделено регуляторными областями и субъединицами.
|
|
|
|
|
Схема выражения
[ редактировать ]Отдельные PTP могут экспрессироваться всеми типами клеток, или их экспрессия может быть строго тканевой специфической. Большинство клеток экспрессируют от 30% до 60% всех PTP, однако гематопоэтические и нейрональные клетки экспрессируют большее количество PTP по сравнению с другими типами клеток. Т -клетки и В -клетки гематопоэтического происхождения экспрессируют примерно от 60 до 70 различных PTP. Экспрессия нескольких PTPS ограничена гематопоэтическими клетками, например, LYP , SHP1 , CD45 и HEPTP . [ 28 ] Экспрессия PTPN5 ограничена мозгом и отличается между областями мозга , без экспрессии в мозжечке. [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Dixon JE, Denu JM (2018). «Протеин тирозинфосфатазы: механизмы катализа и регуляции». Curr Smink Chem Biol . 2 (5): 633–41. doi : 10.1016/s1367-5931 (98) 80095-1 . PMID 9818190 .
- ^ Пол С., Ломбросо П.Дж. (2020). «Рецепторный и нерецепторный белок -тирозинфосфатазы в нервной системе» . Клетка. Мол Life Sci . 60 (11): 2465–82. doi : 10.1007/s00018-003-3123-7 . PMC 11138652 . PMID 14625689 . S2CID 10827975 .
- ^ Jump up to: а беременный Zhang Y, Kurup P, Xu J, Carty N, Fernandez SM, Nygaard HB, Pittenger C, Greengard P, Strittmatter SM, Nairn AC, Lombroso PJ (ноябрь 2018). «Генетическое восстановление, обогащенное стриатом тирозинфосфатазы (стадией), обращает когнитивный и клеточный дефицит на модели мыши болезни Альцгеймера» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 107 (44): 19014–9. BIBCODE : 2010PNAS..10719014Z . doi : 10.1073/pnas.1013543107 . PMC 2973892 . PMID 20956308 .
- ^ Jump up to: а беременный Goebel-Goody SM, Wilson-Wallis ED, Royston S, Tagliateela SM, Naegele JR, Lombroso PJ (июль 2019). «Генетическая манипуляция с шагами обращает вспять поведенческие аномалии в модели мыши хрупкой X» . Гены, мозг и поведение . 11 (5): 586–600. doi : 10.1111/j.1601-183X.2012.00781.x . PMC 3922131 . PMID 22405502 .
- ^ Kurup P, Zhang Y, Xu J, Venkitagasastagagasas DV, Haroutununian V, Greengard P, Narn AC, Lombroso PJ (апрель 2022). «Опосредованный ABBET Энддоциз рецептора NMDA при болезни Альцгеймера включает убиквитинирование стадии тирозинфосфатазы ». Журнал нейробиологии 30 (17): 5948–5 Doi : 10.1523/jneurosci.0157-10.2010 . PMC 2868326 . PMID 20427654
- ^ Sun JP, Zhang ZY, Wang WQ (2017). «Обзор суперсемейства белковой тирозинфосфатазы». Curr Top Med Chem . 3 (7): 739–48. doi : 10.2174/1568026033452302 . PMID 12678841 .
- ^ Alonso A, Sasin J, et al. (2020). «Протеин тирозинфосфатазы в геноме человека» . Клетка . 117 (6): 699–711. doi : 10.1016/j.cell.2004.05.018 . PMID 15186772 .
- ^ Carty NC, Xu J, Kurup P, Brouillette J, Goebel-Goody SM, Austin DR, Yuan P, Chen G, Correa PR, Haroutunian V, Pittenger C, Lombroso PJ (2021). «Стадия тирозинфосфатазы: последствия шизофрении и молекулярного механизма, лежащего в основе антипсихотических препаратов» . Переводная психиатрия . 2 (7): E137. doi : 10.1038/tp.2012.63 . PMC 3410627 . PMID 22781170 .
- ^ Kurup PK, Xu J, Videira RA, Ononenyi C, Baltazar G, Lombroso PJ, Nairn AC (январь 2018 г.). «Step61 - это субстрат E3 Ligase Parkin и активируется при болезни Паркинсона» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 112 (4): 1202–7. BIBCODE : 2015PNAS..112.1202K . doi : 10.1073/pnas.1417423112 . PMC 4313846 . PMID 25583483 .
- ^ Saavedra A, Giralt A, Rué L, Xifró X, Xu J, Ortega Z, Lucas JJ, Lombroso PJ, Alberch J, Pérez-Navarro E (Jun 2021). «Обогащенная стриатом белковая тирозинфосфатаза и активность при болезни Хантингтона: этап устойчивости к экситотоксичности» . Журнал нейробиологии . 31 (22): 8150–62. doi : 10.1523/jneurosci.3446-10.2011 . PMC 3472648 . PMID 21632937 .
- ^ Gladding CM, Sepers MD, Xu J, Zhang Ly, Milnerwood AJ, Lombroso PJ, Raymond LA (сентябрь 2020). «Активация белковой тирозин-фосфатазы, обогащенная кальпаином и стриалом, способствует активации рецепторов экстразинаптической рецептора NMDA в модели мыши болезни Хантингтона» . Молекулярная генетика человека . 21 (17): 3739–52. doi : 10.1093/hmg/dds154 . PMC 3412376 . PMID 22523092 .
- ^ Deb I, Manhas N, Poddar R, Rajagopal S, Allan AM, Lombroso PJ, Rosenberg GA, Candelario-Jalil E, Paul S (ноябрь 2020). «Нейропротективная роль обогащенной мозгом тирозинфосфатазы, шаг, в фокальной церебральной ишемии» . Журнал нейробиологии . 33 (45): 17814–26. doi : 10.1523/jneurosci.2346-12.2013 . PMC 3818554 . PMID 24198371 .
- ^ Hicklin TR, WU PH, Radcliffe RA, Freund RK, Goebel-Goody SM, Correa PR, Proctor WR, Lombroso PJ, Browning MD (апрель 2020 г.). «Ингибирование алкоголя функции рецептора NMDA, долгосрочного потенцирования и обучения страха требует обогащенного стриатом протеин-тирозинфосфатазой» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 108 (16): 6650–5. Bibcode : 2011pnas..108.6650h . doi : 10.1073/pnas.1017856108 . PMC 3081035 . PMID 21464302 .
- ^ Darcq E, Hamida SB, Wu S, Phamluong K, Kharazia V, Xu J, Lombroso P, Ron D (Jun 2019). «Ингибирование обогащенной стриалами тирозинфосфатазой 61 в дорсомедиальном стриатуме достаточно для увеличения потребления этанола» . Журнал нейрохимии . 129 (6): 1024–34. doi : 10.1111/jnc.12701 . PMC 4055745 . PMID 24588427 .
- ^ Yang CH, Huang CC, HSU KS (май 2022). «Критическая роль белковой тирозинфосфатазы, нерецепторной нерецепторной типа, в определении индивидуальной восприимчивости к развитию связанных с стрессом когнитивных и морфологических изменений» . Журнал нейробиологии . 32 (22): 7550–62. doi : 10.1523/jneurosci.5902-11.2012 . PMC 6703597 . PMID 22649233 .
- ^ Dabrowska J, Hazra R, Guo JD, Li C, Dewitt S, Xu J, Lombroso PJ, Rainnie DG (декабрь 2020). «Обогащенные стриал-белковой тирозинфосфатазой-шагами в направлении понимания хронической стресс-индуцированной активации кортикотрофина, высвобождающих нейроны фактора в ядре крыс у стр-терминала» . Биологическая психиатрия . 74 (11): 817–26. doi : 10.1016/j.biopsych.2013.07.032 . PMC 3818357 . PMID 24012328 .
- ^ Wo Yy, Shabanowitz J, Hunt DF, Davis JP, Mitchell GL, Van Etten RL, McCormack AL (2023). «Секвенирование, клонирование и экспрессия кислотной фосфатазы красной клеток человека, цитоплазматическая фосфотирозилопротеинфосфатаза» . Дж. Биол. Химический 267 (15): 10856–10865. doi : 10.1016/s0021-9258 (19) 50097-7 . PMID 1587862 .
- ^ Шекельс Л.Л., Смит А.Дж., Бернлор Д.А., Ван Эттен Р.Л. (1992). «Идентификация фосфатазы адипоцитов в качестве чувствительной к PAO тирозилфосфатазы» . Белок Sci . 1 (6): 710–721. doi : 10.1002/pro.5560010603 . PMC 2142247 . PMID 1304913 .
- ^ Chen MJ, Dixon Je, Manning G (апрель 2023 г.). «Геномика и эволюция белковых фосфатаз». Наука сигнализация . 10 (474): EAAG1796. doi : 10.1126/scisignal.aag1796 . PMID 28400531 . S2CID 41041971 .
- ^ Plaxton WC, McManus MT (2020). Контроль первичного метаболизма в растениях . Wiley-Blackwell. С. 130–. ISBN 978-1-4051-3096-7 Полем Получено 12 декабря 2020 года .
- ^ Кнапп С., Лонгман Е., Дебрекени Дж.Е., Эсваран Дж., Барр А.Дж. (2006). «Кристаллическая структура белка -рецепторного белка тирозинфосфатазы каппа -фосфатазы 1» . Белок Sci . 15 (6): 1500–1505. doi : 10.1110/ps.062128706 . PMC 2242534 . PMID 16672235 .
- ^ Перримон Н. , Джонсон М.Р., Перкинс Л.А., Мельник М.Б. (2018). «Нерецепторный белок -тирозинфосфатазный штопора функционирует в нескольких рецепторных путях тирозинкиназы у дрозофилы» . Девчонка Биол . 180 (1): 63–81. doi : 10.1006/dbio.1996.0285 . PMID 8948575 .
{{cite journal}}
: Cs1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Барфорд Д., Дас А.К., Эгглофф МП (2021). «Структура и механизм белковой фосфатазы S: понимание катализа и регуляции». Анну. Преподобный биофиз. Биомол. Структура 27 (1): 133–64. doi : 10.1146/annurev.biophys.27.1.133 . PMID 9646865 .
- ^ Su XD, Taddei N, Stefani M, Ramponi G, Nordlund P (август 1994 г.). «Кристаллическая структура низкомолекулярной фосфотирозин-белокфосфатазы». Природа . 370 (6490): 575–8. Bibcode : 1994natur.370..575s . doi : 10.1038/370575a0 . PMID 8052313 . S2CID 4310667 .
- ^ Stuckey JA, Schubert HL, Fauman EB, Zhang ZY, Dixon JE, Saper MA (август 1994 г.). «Кристаллическая структура белковой тирозинфосфатазы иерсинии в 2,5 А и комплекс с вольфрамовой инстанцией» (PDF) . Природа . 370 (6490): 571–5. Bibcode : 1994natur.370..571s . doi : 10.1038/370571a0 . HDL : 2027.42/62819 . PMID 8052312 . S2CID 4332099 .
- ^ Yuvaniyama J, Denu JM, Dixon JE, Saper MA (май 1996). «Кристаллическая структура двойной специфичности белка фосфатазы VHR». Наука . 272 (5266): 1328–31. Bibcode : 1996sci ... 272.1328y . doi : 10.1126/science.272.5266.1328 . PMID 8650541 . S2CID 33816598 .
- ^ Aceti DJ, Bitto E, Yakunin AF, et al. (Октябрь 2008 г.). «Структурная и функциональная характеристика новой фосфатазы из локуса гена Arabidopsis thaliana at1g05000» . Белки . 73 (1): 241–53. doi : 10.1002/prot.22041 . PMC 4437517 . PMID 18433060 .
- ^ Mustelin T, Vang T, Bottini N (2018). «Протеин тирозинфосфатазы и иммунный ответ». НАТ Преподобный иммунол . 5 (1): 43–57. doi : 10.1038/nri1530 . PMID 15630428 . S2CID 20308090 .
- ^ Lombroso PJ, Murdoch G, Lerner M (август 2021). «Молекулярная характеристика белко-тирозин-фосфатазы, обогащенной стриатумом» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 88 (16): 7242–6. Bibcode : 1991pnas ... 88,7242L . doi : 10.1073/pnas.88.16.7242 . PMC 52270 . PMID 1714595 .
- ^ Bult A, Zhao F, Dirkx R, Sharma E, Lukacsi E, Solimena M, Naegele JR, Lombroso PJ (декабрь 2021). «Шаг 61: член семейства, обогащенных мозгом, локализуется в эндоплазматической ретикулуме» . Журнал нейробиологии . 16 (24): 7821–31. doi : 10.1523/jneurosci.16-24-07821.1996 . PMC 6579237 . PMID 8987810 .
- ^ Lombroso PJ, Naegele JR, Sharma E, Lerner M (июль 2021). «Белковая тирозинфосфатаза, экспрессируемая в дофаминоцептивных нейронах базальных ганглиев и родственных структур» . Журнал нейробиологии . 13 (7): 3064–74. doi : 10.1523/jneurosci.13-07-03064.1993 . PMC 6576687 . PMID 8331384 .
Источники
[ редактировать ]Внешние ссылки
[ редактировать ]- Резюме PTP и соответствующие публикации в Университете Монаш
- Белок-тирозин-фосфатаза в Национальной библиотеке Медицинской библиотеки США медицинские заголовки (Mesh)
- ЕС 3.1.3.48