Дерлин-1
ДЕРЛ1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
![]() | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Идентификаторы | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Псевдонимы | ДЕРЛ1 , ДЭР-1, ДЕР1, дерлин 1, дерлин-1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Внешние идентификаторы | Опустить : 608813 ; МГИ : 1915069 ; Гомологен : 11483 ; Генные карты : DERL1 ; OMA : DERL1 — ортологи | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Викиданные | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Дерлин-1, также известный как белок 1 деградации эндоплазматического ретикулума, представляет собой мембранный белок , который у человека кодируется DERL1 геном . [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] Дерлин-1 расположен в мембране эндоплазматического ретикулума (ЭР) и участвует в ретротранслокации специфических неправильно свернутых белков и в стрессе ЭР . [ 6 ] [ 8 ] Дерлин-1 широко экспрессируется в щитовидной железе, жировой ткани, костном мозге и многих других тканях. [ 9 ] Белок принадлежит к белкам семейства дерлинов (также называемым дерлинами ), состоящим из дерлина-1, дерлина-2 и дерлина-3 , которые являются компонентами пути деградации белков, связанных с эндоплазматическим ретикулумом (ERAD). Дерлины опосредуют деградацию неправильно свернутых просветных белков в ЭР. [ 6 ] [ 8 ] [ 10 ] [ 11 ] и названы «дер» в честь их «деградации в отделении неотложной помощи». [ 12 ] Дерлин-1 является гомологом дрожжевого белка DER1 млекопитающих , белка, участвующего в пути ERAD дрожжей . [ 6 ] [ 8 ] [ 12 ] Более того, дерлин-1 является членом ромбовидноподобного клана политопных мембранных белков. [ 10 ]
Сверхэкспрессия дерлина-1 связана со многими видами рака, включая рак толстой кишки , рак молочной железы , рак мочевого пузыря и немелкоклеточный рак легких . [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]
Открытие
[ редактировать ]В 2004 году ген DERL1 был независимо открыт двумя исследовательскими группами, когда они изучали механизм ретротранслокации в ЭР клетки. [ 6 ] [ 8 ] Одно из доказательств существования DERL1 было предоставлено профессором Томом А. Рапопортом и его исследовательской группой из Гарвардской медицинской школы в Бостоне, Массачусетс. [ 8 ] Еще одно свидетельство существования гена DERL1 было обнаружено профессором Хидде Л. Пло и его исследовательской группой, которая также работает в Гарвардской медицинской школе в Бостоне, Массачусетс. [ 6 ] млекопитающих Поскольку ген DERL1 оказался гомологом дрожжевого гена DER1, обнаруженного в 1996 году, [ 12 ] он был назван в честь гена дрожжей. [ 6 ] [ 8 ]
Расположение гена
[ редактировать ]человека Ген DERL1 расположен на длинном (q) плече хромосомы 8 в области 2 и полосе 4, от пары оснований 123 013 164 до 123 042 423 (сборка GRCh37/hg19) (карта) . [ 9 ]
Функция и механизм
[ редактировать ]Фактор перенаправления во время стресса ER
[ редактировать ]Стресс ЭР вызван накоплением развернутых или неправильно свернутых белков в ЭР и имеет решающее значение для функции клеток. [ 18 ] [ 19 ] Накопление развернутых и неправильно свернутых белков активирует ответ развернутых белков (UPR), который регулирует гомеостаз клетки. [ 20 ] Одной из стратегий, которыми обладают клетки в отношении стресса ER как системы контроля качества, является путь ERAD . [ 20 ] компонентом которого является Дерлин-1. Как часть мембранного белкового комплекса ЭР (который включает VIMP , SEL1 , HRD1 и HERP ) дерлин-1 обнаруживает неправильно свернутые белки в ЭР и опосредует их деградацию по пути ERAD . [ 21 ]
При стрессе ER карбоксильная область дерлина-1 захватывает специфические неправильно свернутые белки в просвете ER. [ 22 ] Дерлин-1 также взаимодействует с VIMP , мембранным белком ЭР, который рекрутирует цитозольную АТФазу р97 и ее кофактор. [ 8 ] Взаимодействие дерлина-1 с p97 через VIMP важно для экспорта неправильно свернутых белков. p97 необходим для транспорта неправильно свернутых белков через мембрану ЭР и обратно в цитозольную сторону для их деградации. [ 23 ] Этот процесс называется ретротранслокацией . Следовательно, одной из функций дерлина-1 является перенаправление специфического неправильно свернутого белка в цитозоль для его деградации. [ 6 ] [ 8 ] [ 22 ] Перед цитозольной деградацией ретротранслоцированные неправильно свернутые белки взаимодействуют с убиквитинлигазой HRDI E3 . [ 22 ] Эта лигаза убиквитинирует неправильно свернутые белки, способствуя их деградации в цитозоле с помощью системы убиквитин-протеазы (UPS). [ 22 ] В настоящее время молекулярный механизм, с помощью которого derlin-1 перенаправляет неправильно свернутые белки из ER в сторону их деградации, до конца не изучен.
Структура Дерлина-1
[ редактировать ]Крио-ЭМ-анализ показал, что Дерлин-1 человека образует тетрамерный канал через мембрану ЭР. [ 24 ] Канал Дерлин-1 содержит короткую большую трансмембранную воронку в центре тетрамера диаметром около 11-13 ангстрем, которая может служить путем проникновения неправильно свернутых белковых субстратов при ERAD. Каждый протомер в тетрамере Derlin-1 человека имеет большое структурное сходство с дрожжевым белком DER1 или другими ромбовидными членами. [ 25 ] Однако эта архитектура каналов отличает человеческий дерлин-1 от других известных ромбовидных структур и предполагает его центральную роль в ретротранслокации ERAD у млекопитающих. Дальнейшие структурные исследования показали, что тетрамер Дерлин-1 может образовывать комплекс ERAD с ААА- АТФазой p97 , а конформация канала Дерлин-1 может меняться при гидролизе АТФ в p97 из транс-ЭР мембранного канала в U-образный полуканал. с открытой липидной среде мембраны ЭР. [ 26 ] Эта сложная структура предполагает, что ретротранслокационная активность Derlin-1 может обеспечиваться p97.
Клиническое значение
[ редактировать ]Уровень дерлина 1 (DERL1) активируется в метастатических опухолях молочной железы собак как часть развернутого белкового ответа. [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ]
Взаимодействия
[ редактировать ]Было показано, что Дерлин-1 взаимодействует со следующими белками:
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с GRCh38: Версия Ensembl 89: ENSG00000136986 – Ensembl , май 2017 г.
- ^ Jump up to: а б с GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000022365 – Ensembl , май 2017 г.
- ^ «Ссылка на Human PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
- ^ «Ссылка на Mouse PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
- ^ Кларк Х.Ф., Герни А.Л., Абая Э., Бейкер К., Болдуин Д., Браш Дж. и др. (октябрь 2003 г.). «Инициатива по открытию секретируемых белков (SPDI), крупномасштабная попытка идентифицировать новые секретируемые и трансмембранные белки человека: оценка биоинформатики» . Геномные исследования . 13 (10): 2265–70. дои : 10.1101/гр.1293003 . ПМК 403697 . ПМИД 12975309 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час Лилли Б.Н., Плух Х.Л. (июнь 2004 г.). «Мембранный белок, необходимый для перемещения неправильно свернутых белков из ЭР». Природа . 429 (6994): 834–40. Бибкод : 2004Natur.429..834L . дои : 10.1038/nature02592 . ПМИД 15215855 . S2CID 29483256 .
- ^ «Ген Энтрез: семейство доменов, подобных DERL1 Der1, член 1» .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к Йе Ю, Шибата Ю, Юн С, Рон Д, Рапопорт Т. А. (июнь 2004 г.). «Комплекс мембранных белков опосредует ретротранслокацию из просвета ЭР в цитозоль». Природа . 429 (6994): 841–7. Бибкод : 2004Natur.429..841Y . дои : 10.1038/nature02656 . ПМИД 15215856 . S2CID 4317750 .
- ^ Jump up to: а б «DERL1 дерлин 1 [Homo sapiens (человек)] — Ген — NCBI» . www.ncbi.nlm.nih.gov . Проверено 8 ноября 2018 г.
- ^ Jump up to: а б Гринблатт Э.Дж., Ольцманн Дж.А., Копито Р.Р. (сентябрь 2011 г.). «Дерлин-1 представляет собой ромбовидную псевдопротеазу, необходимую для вытеснения мутантного антитрипсина α-1 из эндоплазматического ретикулума» . Структурная и молекулярная биология природы . 18 (10): 1147–52. дои : 10.1038/nsmb.2111 . ПМК 3196324 . ПМИД 21909096 .
- ^ Ода Й., Окада Т., Ёсида Х., Кауфман Р.Дж., Нагата К., Мори К. (январь 2006 г.). «Дерлин-2 и Дерлин-3 регулируются реакцией развернутого белка млекопитающих и необходимы для деградации, связанной с ER» . Журнал клеточной биологии . 172 (3): 383–93. дои : 10.1083/jcb.200507057 . ПМК 2063648 . ПМИД 16449189 .
- ^ Jump up to: а б с Кноп М., Фингер А., Браун Т., Хельмут К., Вольф Д.Х. (февраль 1996 г.). «Der1, новый белок, специально необходимый для деградации эндоплазматического ретикулума у дрожжей» . Журнал ЭМБО . 15 (4): 753–63. дои : 10.1002/j.1460-2075.1996.tb00411.x . ПМК 450274 . ПМИД 8631297 .
- ^ Тан X, Хэ X, Цзян Z, Ван X, Ма Л, Лю Л и др. (октябрь 2015 г.). «Дерлин-1 сверхэкспрессируется при раке толстой кишки человека и способствует пролиферации раковых клеток». Молекулярная и клеточная биохимия . 408 (1–2): 205–13. дои : 10.1007/s11010-015-2496-x . ПМИД 26173415 . S2CID 18437543 .
- ^ Ван Дж, Хуа Х, Ран Ю, Чжан Х, Лю В, Ян Цз, Цзян Ю (2008). «Дерлин-1 сверхэкспрессируется при карциноме молочной железы человека и защищает раковые клетки от апоптоза, вызванного стрессом эндоплазматической сети» . Исследование рака молочной железы . 10 (1): С7. дои : 10.1186/bcr1849 . ПМК 2374959 . ПМИД 18205950 .
- ^ Мао М., Чжан Дж., Цзян Дж. (январь 2018 г.). «Сверхэкспрессия Дерлина-1 связана с плохим прогнозом у пациентов с немелкоклеточным раком легких». Анналы клинической и лабораторной науки . 48 (1): 29–34. ПМИД 29530993 .
- ^ Донг QZ, Ван Ю, Тан ЗП, Фу Л, Ли КК, Ван ЭД, Ван Э.Х. (март 2013 г.). «Дерлин-1 сверхэкспрессируется при немелкоклеточном раке легкого и способствует инвазии раковых клеток посредством EGFR-ERK-опосредованной положительной регуляции MMP-2 и MMP-9» . Американский журнал патологии . 182 (3): 954–64. дои : 10.1016/j.ajpath.2012.11.019 . ПМИД 23306155 .
- ^ Ву З, Ван С, Чжан Цз, Лю В, Сюй Х, Ван Х и др. (2016). «Высокая экспрессия Дерлина-1 связана со злокачественностью рака мочевого пузыря у китайской популяции хань» . ПЛОС ОДИН . 11 (12): e0168351. Бибкод : 2016PLoSO..1168351W . дои : 10.1371/journal.pone.0168351 . ПМК 5158059 . ПМИД 27977784 .
- ^ Геррьеро CJ, Бродский JL (апрель 2012 г.). «Хрупкий баланс между сворачиванием секретируемого белка и деградацией, связанной с эндоплазматическим ретикулумом, в физиологии человека» . Физиологические обзоры . 92 (2): 537–76. doi : 10.1152/physrev.00027.2011 . ПМК 4162396 . ПМИД 22535891 .
- ^ Ким И, Сюй В, Рид Дж. К. (декабрь 2008 г.). «Гибель клеток и стресс эндоплазматического ретикулума: актуальность болезней и терапевтические возможности». Обзоры природы. Открытие наркотиков . 7 (12): 1013–30. дои : 10.1038/nrd2755 . ПМИД 19043451 . S2CID 7652866 .
- ^ Jump up to: а б Трэверс К.Дж., Патил К.К., Водика Л., Локхарт Дж.С., Вайсман Дж.С., Уолтер П. (апрель 2000 г.). «Функциональный и геномный анализы показывают существенную координацию между реакцией развернутого белка и деградацией, связанной с ER» . Клетка . 101 (3): 249–58. дои : 10.1016/S0092-8674(00)80835-1 . ПМИД 10847680 . S2CID 17577016 .
- ^ Шахин Б., Данг Х., Фарес Х. (июль 2009 г.). «Дерлин-зависимое накопление интегральных мембранных белков на поверхности клеток» . Журнал клеточной науки . 122 (Часть 13): 2228–39. дои : 10.1242/jcs.048892 . ПМИД 19509052 .
- ^ Jump up to: а б с д и Кадоваки Х., Сатримафитра П., Таками Ю., Нисито Х. (май 2018 г.). «Молекулярный механизм упреждающего контроля качества, вызванного стрессом ER, с участием ассоциации транслокона, Дерлина-1 и HRD1» . Научные отчеты . 8 (1): 7317. Бибкод : 2018НатСР...8.7317К . дои : 10.1038/s41598-018-25724-x . ПМЦ 5943263 . ПМИД 29743537 .
- ^ Й., Мейер Х.Х., Рапопорт Т.А. (декабрь 2001 г.). «ААА-АТФаза Cdc48/p97 и ее партнеры транспортируют белки из ЭР в цитозоль». Природа . 414 (6864): 652–6. Бибкод : 2001Natur.414..652Y . дои : 10.1038/414652a . ПМИД 11740563 . S2CID 23397533 .
- ^ Рао Б., Ли С., Яо Д., Ван Ц., Ся Ю., Цзя Ю. и др. (март 2021 г.). «Крио-ЭМ-структура белкового канала ERAD, образованного тетрамерным человеческим Дерлином-1» . Достижения науки . 7 (10): eabe8591. Бибкод : 2021SciA....7.8591R . дои : 10.1126/sciadv.abe8591 . ПМЦ 7929502 . ПМИД 33658201 .
- ^ Ву X, Сигель М, Овчинников С, Ми В, Светлов В, Нудлер Е и др. (апрель 2020 г.). «Структурная основа деградации белка, связанной с ER, опосредованной комплексом убиквитинлигазы Hrd1» . Наука . 368 (6489): eaaz2449. дои : 10.1126/science.aaz2449 . ПМЦ 7380553 . ПМИД 32327568 .
- ^ Рао Б, Ван Ц, Яо Д, Ся Ю, Ли В, Се Ю, Ли С, Цао М, Шэнь Ю, Цинь А, Чжао Дж, Цао Ю (13 октября 2023 г.). «Крио-ЭМ структура ретротранслокационного комплекса ERAD человека» . Достижения науки . 9 (41): eadi5656. Бибкод : 2023SciA....9I5656R . дои : 10.1126/sciadv.adi5656 . ISSN 2375-2548 . ПМЦ 10575581 . ПМИД 37831771 .
- ^ Клопфляйш Р., Клозе П., Грубер А.Д. (май 2010 г.). «Комбинированный характер экспрессии BMP2, LTBP4 и DERL1 позволяет отличать злокачественные опухоли молочной железы от доброкачественных». Ветеринарная патология . 47 (3): 446–54. дои : 10.1177/0300985810363904 . ПМИД 20375427 . S2CID 24379106 .
- ^ Клопфляйш Р., Шютце М., Линцманн Х., Бруннберг Л., Грубер А.Д. (январь 2010 г.). «Повышенная экспрессия Дерлина-1 в метастазах аденокарциномы молочной железы собак». Журнал сравнительной патологии . 142 (1): 79–83. дои : 10.1016/j.jcpa.2009.06.006 . ПМИД 19632687 .
- ^ Клопфляйш Р., Грубер А.Д. (2009). «Дерлин-1 и станниокальцин-1 по-разному регулируются при метастазировании аденокарциномы молочной железы собак». Журнал сравнительной патологии . 141 (2–3): 113–20. дои : 10.1016/j.jcpa.2008.09.010 . ПМИД 19515379 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Андерссон Б., Вентланд М.А., Рикафренте Дж.Ю., Лю В., Гиббс Р.А. (апрель 1996 г.). «Метод «двойного адаптера» для улучшения конструкции библиотеки дробовиков». Аналитическая биохимия . 236 (1): 107–13. дои : 10.1006/abio.1996.0138 . ПМИД 8619474 .
- Ю В., Андерссон Б., Уорли К.С., Музный Д.М., Дин Ю., Лю В. и др. (апрель 1997 г.). «Крупномасштабное конкатенационное секвенирование кДНК» . Геномные исследования . 7 (4): 353–8. дои : 10.1101/гр.7.4.353 . ПМК 139146 . ПМИД 9110174 .
- Катияр С., Джоши С., Леннарц В.Дж. (октябрь 2005 г.). «Белок ретротранслокации Дерлин-1 связывает пептид: N-гликаназу с эндоплазматическим ретикулумом» . Молекулярная биология клетки . 16 (10): 4584–94. doi : 10.1091/mbc.E05-04-0345 . ПМК 1237066 . ПМИД 16055502 .
- Лилли Б.Н., Плух Х.Л. (октябрь 2005 г.). «Мультипротеиновые комплексы, которые связывают дислокацию, убиквитинирование и извлечение неправильно свернутых белков из мембраны эндоплазматического ретикулума» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 102 (40): 14296–301. Бибкод : 2005PNAS..10214296L . дои : 10.1073/pnas.0505014102 . ПМЦ 1242303 . ПМИД 16186509 .
- Йе Й, Шибата Й, Киккерт М, ван Вурден С, Вирц Э, Рапопорт Т.А. (октябрь 2005 г.). «Привлечение АТФазы p97 и убиквитинлигазы к месту ретротранслокации на мембране эндоплазматического ретикулума» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 102 (40): 14132–8. Бибкод : 2005PNAS..10214132Y . дои : 10.1073/pnas.0505006102 . ПМЦ 1242302 . ПМИД 16186510 .
- Шульце А., Стандера С., Бюргер Э., Киккерт М., ван Вурден С., Вирц Е. и др. (декабрь 2005 г.). «Белок HERP с убиквитиновым доменом образует комплекс с компонентами пути деградации, связанного с эндоплазматическим ретикулумом». Журнал молекулярной биологии . 354 (5): 1021–7. дои : 10.1016/j.jmb.2005.10.020 . ПМИД 16289116 .
- Шуберт В., Да Силва Дж.С., Дотти К.Г. (январь 2006 г.). «Локальное рекрутирование и активация RhoA лежит в основе морфологии дендритных шипов зависимым от рецептора глутамата образом» . Журнал клеточной биологии . 172 (3): 453–67. дои : 10.1083/jcb.200506136 . ПМК 2063654 . ПМИД 16449195 .
- Сунь Ф., Чжан Р., Гонг Х, Гэн Икс, Дрейн П.Ф., Фриззелл Р.А. (декабрь 2006 г.). «Дерлин-1 способствует эффективной деградации регулятора трансмембранной проводимости муковисцидоза (CFTR) и фолдинг-мутантов CFTR» . Журнал биологической химии . 281 (48): 36856–63. дои : 10.1074/jbc.M607085200 . ПМИД 16954204 .
- Кроушоу С.Г., Кросс BC, Уилсон CM, High S (2007). «Олигомерное состояние Дерлина-1 модулируется стрессом эндоплазматического ретикулума». Молекулярная мембранная биология . 24 (2): 113–20. дои : 10.1080/09687860600988727 . ПМИД 17453418 . S2CID 44903284 .