Jump to content

Белок аутофагии 5

(Перенаправлено с ATG5 )
АТГ5
Доступные структуры
ПДБ Поиск ортологов: PDBe RCSB
Идентификаторы
Псевдонимы ATG5 , APG5, APG5-LIKE, APG5L, ASP, hAPG5, связанный с аутофагией 5, SCAR25
Внешние идентификаторы Опустить : 604261 ; МГИ : 1277186 ; Гомологен : 3566 ; Генные карты : ATG5 ; ОМА : ATG5 — ортологи
Ортологи
Разновидность Человек Мышь
Входить
Вместе
ЮниПрот
RefSeq (мРНК)

НМ_001286106
НМ_001286107
НМ_001286108
НМ_001286111
НМ_004849

НМ_053069
НМ_001314013
НМ_001358596

RefSeq (белок)

НП_001273035
НП_001273036
НП_001273037
НП_001273040
НП_004840

НП_001300942
НП_444299
НП_001345525

Местоположение (UCSC) Чр 6: 106.05 – 106.33 Мб Чр 10: 44,14 – 44,24 Мб
в PubMed Поиск [ 3 ] [ 4 ]
Викиданные
Просмотр/редактирование человека Просмотр/редактирование мыши

Белок аутофагии 5 (ATG5) — это белок , который у человека кодируется ATG5 геном , расположенным на хромосоме 6 . Это E3 ubi аутофагическая смерть клеток . ATG5 является ключевым белком, участвующим в расширении фагофорной мембраны аутофагических везикул. Он активируется ATG7 и образует комплекс с ATG12 и ATG16L1 . Этот комплекс необходим для конъюгации LC3-I (ассоциированных с микротрубочками белков 1A/1B легкой цепи 3B) с PE (фосфатидилэтаноламином) с образованием LC3-II (конъюгат LC3-фосфатидилэтаноламина). ATG5 также может действовать как проапоптотическая молекула, нацеленная на митохондрии . При низких уровнях повреждения ДНК ATG5 может перемещаться в ядро ​​и взаимодействовать с сурвивином .

Известно, что ATG5 регулируется с помощью различных факторов транскрипции, индуцированных стрессом, и протеинкиназ.

Структура

[ редактировать ]

ATG5 состоит из трех доменов: убиквитиноподобного N-концевого домена (UblA), богатого спиралью домена (HR) и убиквитиноподобного C-концевого домена (UblB). Три домена соединены двумя линкерными областями (L1 и L2). ATG5 также имеет альфа-спираль на N-конце, где происходит конъюгация лизина 130 с ATG12. [ 5 ] И UblA, и UbLB состоят из пятинитевого бета-листа и двух альфа-спиралей, что характерно для большинства убиквитиновых и убиквитиноподобных белков. HR состоит из трех длинных и одной короткой альфа-спирали, образующих спирально-пучковую структуру. [ 6 ]

Регулирование

[ редактировать ]

ATG5 регулируется р73 из р53 семейства транскрипционных факторов . Повреждение ДНК побуждает ацетилазу p300 ацетилировать ABL p73 с помощью тирозинкиназы c- . p73 транслоцируется в ядро ​​и действует как фактор транскрипции для ATG5, а также других генов апоптоза и аутофагии. [ 7 ]

белок запрограммированной гибели клеток 4 Известно, что (PDCD4) ингибирует экспрессию ATG5 посредством ингибирования трансляции белка. Два домена MA3 на PDCD4 связываются с РНК-хеликазой EIF4A , предотвращая трансляцию мРНК ATG5. [ 8 ]

Многие протеинкиназы могут регулировать активность белка ATG5. Для достижения его активной конформации необходимо фосфорилирование различными киназами. В условиях клеточного стресса белок 45 бета (Gadd45β), вызывающий остановку роста и повреждение ДНК, будет взаимодействовать с киназой 4 киназы MAPK/ERK (MEKK4) с образованием сигнального комплекса Gadd45β-MEKK4. Затем этот комплекс активирует и избирательно нацеливает p38 MAPK на аутофагосому, чтобы фосфорилировать ATG5 по треонину 75. Это приводит к инактивации ATG5 и ингибированию аутофагии. [ 9 ]

ATG5 также может регулироваться посттрансляционно с помощью микроРНК. [ 10 ]

Аутофагия

[ редактировать ]

Комплекс ATG12-ATG5:ATG16L отвечает за удлинение фагофора на пути аутофагии. ATG12 сначала активируется с помощью ATG7 , что происходит путем конъюгации ATG5 с комплексом с помощью ATG10 посредством ферментативного процесса, подобного убиквитинированию. Затем ATG12-ATG5 образует гомоолигомерный комплекс с ATG16L. [ 11 ] С помощью ATG7 и ATG3 комплекс ATG12-ATG5:ATG16L конъюгирует C-конец LC3-I с фосфатидилэтаноламином в фосфолипидном бислое, позволяя LC3 связываться с мембранами фагофора, становясь LC3-II. После образования аутофагосомы комплекс ATG12-ATG5:ATG16L диссоциирует от аутофагосомы. [ 12 ] [ 13 ] [ 5 ]

В случаях спонтанного апоптоза или индукции апоптоза с помощью стауроспорина , HL-60 или клеток EOL ATG5 подвергается N-концевому расщеплению с помощью кальпаина-1 и кальпаина-2 . Расщепленный ATG5 перемещается из цитозоля в митохондрии, где взаимодействует с Bcl-xL , запуская высвобождение цитохрома c и активируя каспазы, ведущие к апоптозу . [ 14 ] [ 15 ] Эта функция не зависит от ее роли в аутофагии, поскольку не требует взаимодействия с ATG12.

Арест клеточного цикла

[ редактировать ]

В ответ на повреждение ДНК экспрессия ATG5 усиливается, увеличивая аутофагию, предотвращая активацию каспаз и апоптоз. ATG5 также ответственен за арест G 2 /M и митотическую катастрофу , приводя к фосфорилированию CDK1 и CHEK2 , двух важных регуляторов остановки клеточного цикла. [ 16 ] Более того, ATG5 способен перемещаться в ядро ​​и взаимодействовать с сурвивином, нарушая сегрегацию хромосом, антагонистически конкурируя с лигандом Aurora B. [ 16 ] [ 17 ]

Клиническое значение

[ редактировать ]

Любое подавление белка ATG5 или мутации с потерей функции гена ATG5, являющегося ключевым регулятором аутофагии, будут отрицательно влиять на аутофагию. В результате дефицит белка ATG5 и вариации гена связаны с различными воспалительными и дегенеративными заболеваниями, поскольку агрегаты убиквитинированных мишеней не удаляются посредством аутофагии. Полиморфизмы гена Atg5 связаны с болезнью Бехчета . [ 18 ] системная красная волчанка , [ 19 ] и волчаночный нефрит . [ 20 ] Мутации в промоторе гена Atg5 связаны со спорадической болезнью Паркинсона. [ 21 ] и детская астма . [ 22 ] Понижение уровня белка ATG5 и мутации в гене Atg5 также связаны с простатой . [ 23 ] желудочно-кишечный тракт [ 24 ] и колоректальный [ 25 ] рака, поскольку ATG5 играет роль как в апоптозе клеток, так и в остановке клеточного цикла. активация Atg5 С другой стороны, было показано, что меланомы подавляет опухолеобразование посредством индукции клеточного старения . [ 26 ] ATG5 также играет защитную роль при инфекциях M. Tuberculosis , предотвращая иммунопатологию, опосредованную PMN . [ 27 ]

Atg5 −/− Известно, что мутация у мышей смертельна для эмбриона. [ 28 ] Когда мутация индуцируется только в нейронах или гепатоцитах мышей, происходит накопление убиквитин-положительных телец включения и снижение функции клеток. [ 29 ] С другой стороны, сверхэкспрессия ATG5 связана с увеличением продолжительности жизни мышей. [ 30 ] В мозге ATG5 отвечает за дифференцировку астроцитов посредством активации пути JAK2-STAT3 посредством деградации SOCS2. [ 31 ] Кроме того, снижение уровней ATG5 в мозге мышей приводит к подавлению дифференцировки и увеличению пролиферации клеток кортикальных нейрональных клеток-предшественников посредством регуляции β-катенина . [ 32 ]

  1. ^ Jump up to: а б с GRCh38: Версия Ensembl 89: ENSG00000057663 Ensembl , май 2017 г.
  2. ^ Jump up to: а б с GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000038160 Ensembl , май 2017 г.
  3. ^ «Ссылка на Human PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  4. ^ «Ссылка на Mouse PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  5. ^ Jump up to: а б Отомо С., Метлагель З., Такаесу Г., Отомо Т. (январь 2013 г.). «Структура человеческого конъюгата ATG12 ~ ATG5, необходимого для липидирования LC3 при аутофагии» . Структурная и молекулярная биология природы . 20 (1): 59–66. дои : 10.1038/nsmb.2431 . ПМК   3540207 . ПМИД   23202584 .
  6. ^ Мацусита М., Сузуки Н.Н., Обара К., Фудзиока Ю., Осуми Ю., Инагаки Ф. (март 2007 г.). «Структура Atg5.Atg16, комплекса, необходимого для аутофагии» (PDF) . Журнал биологической химии . 282 (9): 6763–72. дои : 10.1074/jbc.m609876200 . ПМИД   17192262 . S2CID   29753599 .
  7. ^ Костанцо А., Блэкберд П., Педикони Н., Фулько М., Сарторелли В., Коул П.А., Фонтемаджи Г., Фанчулли М., Шильц Л., Бландино Г., Бальсано К., Левреро М. (январь 2002 г.). «Зависимое от повреждения ДНК ацетилирование р73 диктует избирательную активацию апоптотических генов-мишеней» . Молекулярная клетка . 9 (1): 175–86. дои : 10.1016/s1097-2765(02) 00431-8 ПМИД   11804596 .
  8. ^ Сун X, Чжан X, Ван X, Чжу Ф, Го С, Ван Ц, Ши Ю, Ван Дж, Чэнь Ю, Чжан Л (май 2013 г.). «Ген-супрессор опухоли PDCD4 отрицательно регулирует аутофагию, ингибируя экспрессию связанного с аутофагией гена ATG5» . Аутофагия . 9 (5): 743–55. дои : 10.4161/auto.24069 . ПМК   3669183 . ПМИД   23486359 .
  9. ^ Кейл Э., Хёккер Р., Шустер М., Эссманн Ф., Уеффинг Н., Хоффман Б., Либерманн Д.А., Пфеффер К., Шульце-Остхофф К., Шмитц И. (февраль 2013 г.). «Фосфорилирование Atg5 по пути Gadd45β-MEKK4-p38 ингибирует аутофагию» . Смерть клеток и дифференцировка . 20 (2): 321–32. дои : 10.1038/cdd.2012.129 . ПМЦ   3554344 . ПМИД   23059785 .
  10. ^ Текирдаг К.А., Коркмаз Г., Озтюрк Д.Г., Агами Р., Гозуачик Д. (март 2013 г.). «MIR181A регулирует аутофагию, вызванную голоданием и рапамицином, посредством нацеливания на ATG5» . Аутофагия . 9 (3): 374–85. дои : 10.4161/auto.23117 . ПМК   3590257 . ПМИД   23322078 .
  11. ^ Вессельборг С, Аист Б (декабрь 2015 г.). «Передача сигнала аутофагии белками ATG: от иерархий к сетям» . Клеточные и молекулярные науки о жизни . 72 (24): 4721–57. дои : 10.1007/s00018-015-2034-8 . ПМЦ   4648967 . ПМИД   26390974 .
  12. ^ Пё Джо, Чан М.Х., Квон Ю.К., Ли Х.Дж., Джун Джи, Ву Х.Н., Чо Д.Х., Чой Б., Ли Х., Ким Дж.Х., Мидзушима Н., Осуми Ю., Юнг Ю.К. (май 2005 г.). «Основная роль Atg5 и FADD в аутофагической гибели клеток: разделение аутофагической гибели клеток на образование вакуолей и гибель клеток» . Журнал биологической химии . 280 (21): 20722–9. дои : 10.1074/jbc.M413934200 . ПМИД   15778222 .
  13. ^ Мехпур М., Эсклатин А., Бо И., Кодоньо П. (июль 2010 г.). «Обзор регуляции макроаутофагии в клетках млекопитающих» . Клеточные исследования . 20 (7): 748–62. дои : 10.1038/cr.2010.82 . ПМИД   20548331 . S2CID   9418317 .
  14. ^ Кодоньо П., Мейер А.Дж. (октябрь 2006 г.). «Atg5: больше, чем фактор аутофагии». Природная клеточная биология . 8 (10): 1045–7. дои : 10.1038/ncb1006-1045 . ПМИД   17013414 . S2CID   32966476 .
  15. ^ Юсефи С., Пероццо Р., Шмид И., Зимецкий А., Шаффнер Т., Скапоцца Л., Бруннер Т., Саймон Х.У. (октябрь 2006 г.). «Кальпаин-опосредованное расщепление Atg5 переключает аутофагию на апоптоз» (PDF) . Природная клеточная биология . 8 (10): 1124–32. дои : 10.1038/ncb1482 . ПМИД   16998475 . S2CID   17763282 .
  16. ^ Jump up to: а б Саймон Х.У., Фриис Р. (январь 2014 г.). «ATG5: особая роль в ядре» . Аутофагия . 10 (1): 176–7. дои : 10.4161/auto.26916 . ПМЦ   4389873 . ПМИД   24248263 .
  17. ^ Маски Д., Юсефи С., Шмид И., Злобец И., Перрен А., Фриис Р., Саймон ХУ (15 августа 2013 г.). «ATG5 индуцируется агентами, повреждающими ДНК, и способствует митотической катастрофе независимо от аутофагии» . Природные коммуникации . 4 : 2130. Бибкод : 2013NatCo...4.2130M . дои : 10.1038/ncomms3130 . ПМЦ   3753548 . ПМИД   23945651 .
  18. ^ Чжэн М, Ю Х, Чжан Л, Ли Х, Лю Ю, Кийлстра А, Ян П (декабрь 2015 г.). «Связь полиморфизмов гена ATG5 с болезнью Бехчета и полиморфизмов гена ATG10 с синдромом VKH в китайской популяции хань» . Исследовательская офтальмология и визуальные науки . 56 (13): 8280–7. дои : 10.1167/iovs.15-18035 . ПМИД   26747760 .
  19. ^ Чжан Ю.М., Ченг Ф.Дж., Чжоу XJ, Ци Ю.И., Чжао М.Х., Чжан Х. (июнь 2015 г.). «Редкие варианты ATG5, вероятно, связаны с китайскими пациентами с системной красной волчанкой» . Лекарство . 94 (22): е939. дои : 10.1097/MD.0000000000000939 . ПМЦ   4616363 . ПМИД   26039132 .
  20. ^ Чжан Ю.М., Ченг Ф.Дж., Чжоу XJ, Ци Ю.И., Хоу П., Чжао М.Х., Чжан Х. (2015). «Обнаружение генетических ассоциаций между ATG5 и волчаночным нефритом с помощью транс-eQTL» . Журнал иммунологических исследований . 2015 : 153132. дои : 10.1155/2015/153132 . ПМЦ   4609853 . ПМИД   26509176 .
  21. ^ Чен Д., Чжу С., Ван Х, Фэн Икс, Пан С., Хуан В., Хоули Р.Г., Ян Б. (март 2013 г.). «Новый и функциональный вариант промотора гена ATG5 при спорадической болезни Паркинсона». Письма по неврологии . 538 : 49–53. дои : 10.1016/j.neulet.2013.01.044 . ПМИД   23384565 . S2CID   25784787 .
  22. ^ Мартин Л.Дж., Гупта Дж., Джйотула С.С., Бутч Ковачич М., Бьягини Майерс Дж.М., Паттерсон Т.Л., Эриксен М.Б., Хе Х., Гибсон А.М., Бай Т.М., Амирисетти С., Цорас А.М., Ша Ю, Эйсса Н.Т., Херши Г.К. (2012). «Функциональный вариант промотора 5-го гена, связанного с аутофагией [ sic ], связан с детской астмой» . ПЛОС ОДИН . 7 (4): e33454. дои : 10.1371/journal.pone.0033454 . ПМЦ   3335039 . ПМИД   22536318 .
  23. ^ Ли Х, Ли С, Чжу ЛХ (январь 2015 г.). «[Корреляция связанного с аутофагией гена Atg5 с онкогенезом рака простаты]». Чжунхуа Нань Кэ Сюэ = Национальный журнал андрологии . 21 (1): 31–4. ПМИД   25707136 .
  24. ^ Ан CH, Ким М.С., Ю, Нью-Джерси, Пак С.В., Ли Ш. (июль 2011 г.). «Мутационный и экспрессивный анализ ATG5, гена, связанного с аутофагией, при раке желудочно-кишечного тракта». Патология, исследования и практика . 207 (7): 433–7. дои : 10.1016/j.prp.2011.05.002 . ПМИД   21664058 .
  25. ^ Чо Д.Х., Джо Ю.К., Ким С.К., Пак И.Дж., Ким Дж.К. (сентябрь 2012 г.). «Пониженная экспрессия ATG5 при колоректальном раке». Противораковые исследования . 32 (9): 4091–6. ПМИД   22993366 .
  26. ^ Лю Х, Хэ Зи, Саймон ХУ (февраль 2014 г.). «Аутофагия подавляет опухолеобразование меланомы, вызывая старение» . Аутофагия . 10 (2): 372–3. дои : 10.4161/auto.27163 . ПМК   5396100 . ПМИД   24300435 .
  27. ^ Кимми Дж. М., Хьюн Дж. П., Вайс Л. А., Парк С., Камбал А., Дебнат Дж., Virgin HW, Столлингс CL (декабрь 2015 г.). «Уникальная роль ATG5 в нейтрофильно-опосредованной иммунопатологии при инфекции M. Tuberculosis» . Природа . 528 (7583): 565–9. Бибкод : 2015Natur.528..565K . дои : 10.1038/nature16451 . ПМЦ   4842313 . ПМИД   26649827 .
  28. ^ Кума А., Хатано М., Мацуи М., Ямамото А., Накая Х., Ёсимори Т., Осуми Ю., Токухиса Т., Мизушима Н. (декабрь 2004 г.). «Роль аутофагии в период раннего неонатального голодания». Природа . 432 (7020): 1032–6. Бибкод : 2004Natur.432.1032K . дои : 10.1038/nature03029 . ПМИД   15525940 . S2CID   4424974 .
  29. ^ Хара Т., Накамура К., Мацуи М., Ямамото А., Накахара Ю., Сузуки-Мигишима Р., Ёкояма М., Мисима К., Сайто И., Окано Х., Мизушима Н. (июнь 2006 г.). «Подавление базальной аутофагии в нервных клетках вызывает нейродегенеративные заболевания у мышей». Природа . 441 (7095): 885–9. Бибкод : 2006Natur.441..885H . дои : 10.1038/nature04724 . ПМИД   16625204 . S2CID   4370762 .
  30. ^ Пё Джо, Ю СМ, Ан ХХ, На Дж, Хон Ш, Кам ТИ, Юнг С, Юнг ИК (2013). «Сверхэкспрессия Atg5 у мышей активирует аутофагию и продлевает продолжительность жизни» . Природные коммуникации . 4 : 2300. Бибкод : 2013NatCo...4.2300P . дои : 10.1038/ncomms3300 . ПМЦ   3753544 . ПМИД   23939249 .
  31. ^ Ван С., Ли Б, Цяо Х, Lv X, Лян Q, Ши Z, Ся W, Цзи Ф, Цзяо Дж (октябрь 2014 г.). «Ген Atg5, связанный с аутофагией, необходим для дифференцировки астроцитов в развивающейся коре головного мозга мыши» . Отчеты ЭМБО . 15 (10): 1053–61. дои : 10.15252/эмбр.201338343 . ПМЦ   4253845 . ПМИД   25227738 .
  32. ^ Lv X, Цзян Х, Ли Б, Лян Ц, Ван С, Чжао Ц, Цзяо Дж (август 2014 г.). «Решающая роль Atg5 в кортикальном нейрогенезе на раннем этапе развития мозга» . Научные отчеты . 4 : 6010. Бибкод : 2014NatSR...4E6010L . дои : 10.1038/srep06010 . ПМЦ   4127499 . ПМИД   25109817 .
[ редактировать ]

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: a3be19d12f5e3d4a9a747d593b473390__1713163680
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/a3/90/a3be19d12f5e3d4a9a747d593b473390.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Autophagy protein 5 - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)