Jump to content

ISG15

ISG15
Доступные структуры
ПДБ Поиск ортологов: PDBe RCSB
Идентификаторы
Псевдонимы ISG15 , G1P2, IFI15, IP17, UCRP, hUCRP, IMD38, убиквитиноподобный модификатор ISG15, убиквитиноподобный модификатор ISG15
Внешние идентификаторы Опустить : 147571 ; МГИ : 1855694 ; Гомологен : 48326 ; Генные карты : ISG15 ; OMA : ISG15 — ортологи
Ортологи
Разновидность Человек Мышь
Входить
Вместе
ЮниПрот
RefSeq (мРНК)

НМ_005101

НМ_015783

RefSeq (белок)

НП_005092

НП_056598

Местоположение (UCSC) Чр 1: 1 – 1,01 Мб Chr 4: 156,28 – 156,29 Мб
в PubMed Поиск [ 3 ] [ 4 ]
Викиданные
Просмотр/редактирование человека Просмотр/редактирование мыши

Стимулируемый интерфероном ген 15 ( ISG15 массой 17 кДа ) представляет собой секретируемый белок , который у человека кодируется ISG15 геном . [ 5 ] [ 6 ] ISG15 индуцируется интерфероном I типа (IFN) и выполняет множество функций, действуя как внеклеточный цитокин и модификатор внутриклеточного белка. Точные функции разнообразны и различаются у разных видов, но включают усиление продукции интерферона гамма (IFN-II) в лимфоцитах , убиквитиноподобную конъюгацию с вновь синтезированными белками и негативную регуляцию ответа IFN-I. [ 7 ]

Структура

[ редактировать ]

Ген ISG15 состоит из двух экзонов и кодирует полипептид массой 17 кДа. Незрелый полипептид расщепляется на карбокси-конце, образуя зрелый продукт массой 15 кДа, который заканчивается мотивом LRLRGG , как это обнаружено в убиквитине . Третичная структура ISG15 также напоминает убиквитин , несмотря на лишь ~30% идентичности последовательностей . В частности, эта структура состоит из двух убиквитиноподобных доменов, соединенных полипептидным «шарниром». составляет всего 30% Следует отметить, что ISG15 демонстрирует значительную изменчивость последовательностей среди видов, при этом гомология между ортологами . [ 8 ]

После индукции интерфероном I типа ISG15 можно обнаружить в трех формах, каждая из которых имеет уникальные функции:

Внеклеточный цитокин

[ редактировать ]

ISG15 секретируется клеткой и может быть обнаружен в супернатанте или плазме крови . [ 9 ] [ 10 ] ISG15 связывается с рецептором интегрина LFA-1 на NK- и Т-клетках, усиливая выработку ими IFN-II. [ 11 ] [ 12 ] что необходимо для микобактериального иммунитета.

Внутриклеточный конъюгат: ISGylation

[ редактировать ]

Подобно убиквитину, ISG15 ковалентно связан своим C-концевым мотивом LRLRGG с остатками лизина на вновь синтезированных белках. Этот процесс, называемый ISGylation , катализируется рядом конъюгирующих ферментов. Активирующий фермент E1 (UBE1L) заряжает ISG15, образуя высокоэнергетический тиоэфирный промежуточный продукт, и передает его ферменту UbcH8 E2 . UbcH8 был идентифицирован как основной E2 для ISGylation, хотя он также участвует в убиквитинировании. Белок E2 впоследствии переносит ISG15 на специфические лигазы E3 (Herc5 [ 13 ] ) и соответствующие внутриклеточные субстраты. На сегодняшний день идентифицирована только одна деконъюгирующая протеаза, специфичная к ISG15: USP18 (член семейства USP) расщепляет слитые пептид ISG15, а также удаляет ISG15 (деISGylation) из нативных конъюгатов. [ 14 ] Эффекты ISGylation до конца не изучены и включают как активацию, так и ингибирование противовирусного иммунитета.

Свободная внутриклеточная молекула

[ редактировать ]

Неконъюгированный ISG15 отрицательно регулирует передачу сигналов IFN-I, предотвращая SKP2 -опосредованную протеасомную деградацию USP18 , прямого ингибитора рецептора IFN-I . [ 15 ] Отсутствие ISG15 приводит к постоянной передаче сигналов IFN-I в системах человека, но не мыши. [ 16 ]

Клиническое значение

[ редактировать ]

Дефицит ISG15 — очень редкое генетическое заболевание, вызванное мутациями гена ISG15. Он наследуется по аутосомно-рецессивному типу и классифицируется как первичный иммунодефицит или врожденная ошибка иммунитета. В детстве у пациентов наблюдаются инфекционные, неврологические или дерматологические проявления . базальных ганглиев Кальцификация наблюдается у всех пациентов, о которых сообщалось на сегодняшний день, и представляет собой основное аутовоспалительное заболевание, связанное с чрезмерной активностью IFN-I, известное как интерферонопатия I типа. [ 15 ] Кальцификации базальных ганглиев могут вызывать эпилептические припадки , но часто протекают бессимптомно. Воспаление IFN-I может также проявляться в раннем возрасте в виде язвенных поражений кожи в области подмышек , паха и шеи . [ 17 ] Наконец, дефицит ISG15 приводит к менделевской восприимчивости к микобактериальным заболеваниям . [ 12 ] хотя и с неполной пенетрантностью . Эти инфекции проявляются фистулизирующими лимфаденопатиями и респираторными симптомами после вакцинации БЦЖ .
При аденокарциноме протоков поджелудочной железы опухолеассоциированные макрофаги секретируют ISG15, усиливая фенотип раковых стволовых клеток в опухоли. [ 18 ]

ISG15 был первоначально идентифицирован в конце 1970-х годов как белок массой 15 кДа, вырабатываемый в ответ на интерферон I типа, мощный класс противовирусных цитокинов. [ 19 ] Учитывая молекулярную массу, его первоначально называли «белком массой 15 кДа», но позже его переименовали в интерферон-стимулируемый ген-15, когда была распознана кассета интерферон-стимулируемых генов . [ 20 ] [ 21 ] В 1987 году было установлено, что ISG15 перекрестно реагирует с антителами против убиквитина , а последующие эксперименты открыли убиквитиноподобную конъюгацию ISG15 с другими клеточными белками, получившую название «ISGylation». [ 22 ] [ 23 ] Учитывая его индуцируемость IFN-I, исследования в последующие десятилетия были сосредоточены на противовирусной активности ISG15. Эти исследования проводились преимущественно с системами in vitro и моделями мышей, и ISGylation приписали несколько противовирусных функций. За это время также было обнаружено, что ISG15 можно обнаружить вне клеток. [ 9 ] и в образцах сыворотки человека. [ 10 ] Эта свободная форма ISG15 может стимулировать выработку IFN-II в лимфоцитах. [ 11 ] Наконец, ISG15 также можно обнаружить как неконъюгированную внутриклеточную молекулу с функциями, независимыми от ISGylation. [ 24 ]

Открытие людей с дефицитом ISG15 прояснило важность этих функций в биологии человека. Пациенты с дефицитом ISG15 были впервые идентифицированы по их чувствительности к микобактериям штамма БЦЖ , что связано с важной функцией свободного ISG15 по потенцированию IFN-гамма/ Интерлейкин-12. оси [ 12 ] Удивительно, но, несмотря на IFN-индуцируемую природу ISG15 и ранее описанные противовирусные функции у мышей, пациенты с дефицитом ISG15 не показали восприимчивости к вирусным инфекциям. [ 12 ] Фактически, последующие исследования выявили усиление сигнатур IFN I типа, проявляющееся кальцификациями базальных ганглиев, сходными с TORCH-инфекцией , но без инфекционной этиологии. [ 15 ] Позже было показано, что это стойкое, слабое воспаление обеспечивает повышенную устойчивость к широкому спектру вирусов. [ 16 ] Этот фенотип является результатом ранее нераспознанной функции ISG15 по негативной регуляции передачи сигналов IFN, которая отсутствует в мышиных системах. Однако другие млекопитающие высших порядков (например, свиньи и собаки) достигли этой негативной регуляторной функции ISG15, по-видимому, в результате конвергентной эволюции. [ 25 ]

  1. ^ Перейти обратно: а б с GRCh38: Версия Ensembl 89: ENSG00000187608 Ensembl , май 2017 г.
  2. ^ Перейти обратно: а б с GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000035692 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. ^ Бломстром, округ Колумбия, Фэйи Д., Кутни Р., Корант Б.Д., Найт Э. (июль 1986 г.). «Молекулярная характеристика интерферон-индуцированного белка массой 15 кДа. Молекулярное клонирование, нуклеотидная и аминокислотная последовательность» . Журнал биологической химии . 261 (19): 8811–6. дои : 10.1016/S0021-9258(19)84453-8 . ПМИД   3087979 .
  6. ^ «Ген Энтреза: ISG15 ISG15 убиквитиноподобный модификатор» .
  7. ^ Субеди П, Хубер К, Стерр С, Дитц А, Штрассер Л, Кестле Ф, Хаук С.М., Дахроу Л, Олдриан С, Монрой Ордонес ЭБ, Лука Б, Томсен А.Р., Хенке М, Гомолка М, Росслер У, Азимзаде О, Мортл С., Хорнхардт С. (июнь 2023 г.). «На пути к разгадке биологических механизмов радиационно-индуцированного мукозита полости рта с помощью протеомики на основе масс-спектрометрии» . Границы онкологии . 13 . дои : 10.3389/fonc.2023.1180642 . ПМЦ   10298177 . ПМИД   37384298 .
  8. ^ Дзимянски Й.В., Шольте Ф.Е., Бержерон Э., Пеган С.Д. (октябрь 2019 г.). «ISG15: Это сложно» . Журнал молекулярной биологии . 431 (21): 4203–4216. дои : 10.1016/j.jmb.2019.03.013 . ПМК   6746611 . ПМИД   30890331 .
  9. ^ Перейти обратно: а б Найт Э., Кордова Б (апрель 1991 г.). «ИФН-индуцированный белок массой 15 кДа высвобождается из лимфоцитов и моноцитов человека» . Журнал иммунологии . 146 (7): 2280–4. дои : 10.4049/jimmunol.146.7.2280 . ПМИД   2005397 .
  10. ^ Перейти обратно: а б Д'Кунья Дж., Найт Э., Хаас А.Л., Труитт Р.Л., Борден Э.К. (январь 1996 г.). «Иммунорегуляторные свойства ISG15, интерферон-индуцированного цитокина» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 93 (1): 211–5. Бибкод : 1996PNAS...93..211D . дои : 10.1073/pnas.93.1.211 . ПМК   40208 . ПМИД   8552607 .
  11. ^ Перейти обратно: а б Рехт М., Борден Э.К., Найт Э. (октябрь 1991 г.). «Человеческий белок массой 15 кДа, индуцирующий ИФН, индуцирует секрецию ИФН-гамма» . Журнал иммунологии . 147 (8): 2617–23. дои : 10.4049/jimmunol.147.8.2617 . ПМИД   1717569 .
  12. ^ Перейти обратно: а б с д Сваим К.Д., Скотт А.Ф., Канадео Л.А., Уибрегце Дж.М. (ноябрь 2017 г.). «Внеклеточный ISG15 сигнализирует о секреции цитокинов через рецептор интегрина LFA-1» . Молекулярная клетка . 68 (3): 581–590.е5. дои : 10.1016/j.molcel.2017.10.003 . ПМК   5690536 . ПМИД   29100055 .
  13. ^ Вудс М.В., Келли Дж.Н., Хаттлманн С.Дж., Тонг Дж.Г., Сюй Л.С., Коулман, М.Д. и др. (ноябрь 2011 г.). «Человеческий HERC5 ограничивает раннюю стадию сборки ВИЧ-1 с помощью механизма, коррелирующего с ISGylation Gag» . Ретровирусология . 8:95 . дои : 10.1186/1742-4690-8-95 . ПМЦ   3228677 . ПМИД   22093708 .
  14. ^ Малахов М.П., ​​Малахова О.А., Ким К.И., Ричи К.Дж., Чжан Д.Э. (март 2002 г.). «UBP43 (USP18) специфически удаляет ISG15 из конъюгированных белков» . Журнал биологической химии . 277 (12): 9976–81. дои : 10.1074/jbc.M109078200 . ПМИД   11788588 .
  15. ^ Перейти обратно: а б с Чжан X, Богунович Д., Пайель-Брогард Б., Франсуа-Ньютон В., Шпеер С.Д., Юань С. и др. (январь 2015 г.). «Человеческий внутриклеточный ISG15 предотвращает чрезмерную амплификацию и аутовоспаление интерферона-α/β» . Природа . 517 (7532): 89–93. Бибкод : 2015Natur.517...89Z . дои : 10.1038/nature13801 . ПМЦ   4303590 . ПМИД   25307056 .
  16. ^ Перейти обратно: а б Шпеер С.Д., Ли З., Бута С., Пайель-Брогард Б., Цянь Л., Вигант Ф. и др. (май 2016 г.). «Дефицит ISG15 и повышенная устойчивость к вирусам у людей, но не у мышей» . Природные коммуникации . 7 : 11496. Бибкод : 2016NatCo...711496S . дои : 10.1038/ncomms11496 . ПМЦ   4873964 . ПМИД   27193971 .
  17. ^ Мартин-Фернандес М., Браво Гарсиа-Морато М., Грубер С., Муриас Лоса С., Малик М.Н., Алсохиме Ф. и др. (май 2020 г.). «Системное воспаление IFN типа I при дефиците ISG15 у человека приводит к некротическим поражениям кожи» . Отчеты по ячейкам . 31 (6): 107633. doi : 10.1016/j.celrep.2020.107633 . ПМК   7331931 . ПМИД   32402279 .
  18. ^ Сайнс Б., Мартин Б., Татари М., Хишен С., Герра С. (декабрь 2014 г.). «ISG15 является критическим фактором микроокружения для стволовых клеток рака поджелудочной железы» . Исследования рака . 74 (24): 7309–20. дои : 10.1158/0008-5472.CAN-14-1354 . ПМИД   25368022 .
  19. ^ Фаррелл П.Дж., Броз Р.Дж., Лендьел П. (июнь 1979 г.). «Накопление мРНК и белка в обработанных интерфероном асцитных опухолевых клетках Эрлиха». Природа . 279 (5713): 523–5. Бибкод : 1979Natur.279..523F . дои : 10.1038/279523a0 . ПМИД   571963 . S2CID   4317436 .
  20. ^ Кесслер Д.С., Леви Д.Е., Дарнелл Дж.Э. (ноябрь 1988 г.). «Два ядерных фактора, индуцированных интерфероном, связывают один промоторный элемент в генах, стимулируемых интерфероном» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 85 (22): 8521–5. Бибкод : 1988PNAS...85.8521K . дои : 10.1073/pnas.85.22.8521 . ПМК   282490 . ПМИД   2460869 .
  21. ^ Райх Н., Эванс Б., Леви Д., Фэйи Д., Найт Э., Дарнелл Дж.Э. (сентябрь 1987 г.). «Индуцированная интерфероном транскрипция гена, кодирующего белок массой 15 кДа, зависит от расположенного выше энхансерного элемента» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 84 (18): 6394–8. Бибкод : 1987PNAS...84.6394R . дои : 10.1073/pnas.84.18.6394 . ПМК   299082 . ПМИД   3476954 .
  22. ^ Хаас А.Л., Аренс П., Брайт П.М., Анкель Х. (август 1987 г.). «Интерферон индуцирует белок массой 15 килодальтон, обладающий заметной гомологией с убиквитином» . Журнал биологической химии . 262 (23): 11315–23. дои : 10.1016/S0021-9258(18)60961-5 . ПМИД   2440890 .
  23. ^ Леб К.Р., Хаас А.Л. (апрель 1992 г.). «Интерферон-индуцируемый гомолог убиквитина массой 15 кДа конъюгируется с внутриклеточными белками» . Журнал биологической химии . 267 (11): 7806–13. дои : 10.1016/S0021-9258(18)42585-9 . ПМИД   1373138 .
  24. ^ Вернеке С.В., Шилте С., Рохатги А., Монте К.Дж., Мишо А., Арензана-Сиксфингерс Ф. и др. (октябрь 2011 г.). «ISG15 имеет решающее значение для контроля инфекции вируса Чикунгунья независимо от конъюгации, опосредованной UbE1L» . ПЛОС Патогены . 7 (10): e1002322. дои : 10.1371/journal.ppat.1002322 . ПМК   3197620 . ПМИД   22028657 .
  25. ^ Цю Икс, Тафт Дж, Богунович Д (март 2020 г.). «Разработка противовирусных препаратов широкого спектра действия с использованием моделей свиней и макак-резус» . Журнал инфекционных болезней . 221 (6): 890–894. дои : 10.1093/infdis/jiz549 . ПМК   7050986 . ПМИД   31637432 .

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
[ редактировать ]
  • Обзор всей структурной информации, доступной в PDB для UniProt : P05161 (человеческий убиквитиноподобный белок ISG15) на PDBe-KB .
  • Обзор всей структурной информации, доступной в PDB для UniProt : Q64339 (мышиный убиквитиноподобный белок ISG15) на PDBe-KB .
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: c0d1f817aba229650a55ebf60c387e98__1704078960
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/c0/98/c0d1f817aba229650a55ebf60c387e98.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
ISG15 - 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.)