Гомолог Диабло
ДИАБЛО | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
![]() | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Идентификаторы | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Псевдонимы | DIABLO , DFNA64, SMAC, Diablo, гомолог Diablo, митохондриальный белок, связывающий Diablo IAP | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Внешние идентификаторы | Опустить : 605219 ; МГИ : 1913843 ; Гомологен : 10532 ; GeneCards : ДИАБЛО ; ОМА : ДИАБЛО - ортологи | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Викиданные | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Гомолог Диабло ( DIABLO ) представляет собой митохондриальный белок , который у человека кодируется геном ( белок прямого связывания IAP с низким pI) DIABLO на хромосоме 12. [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] DIABLO также называют вторым митохондриальным активатором каспаз или SMAC . Этот белок связывает белки-ингибиторы апоптоза (IAP), тем самым освобождая каспазы для активации апоптоза . [ 7 ] [ 8 ] Благодаря своей проапоптотической функции SMAC участвует в широком спектре опухолей, и низкомолекулярные SMAC для улучшения современных методов лечения рака. миметики были разработаны [ 7 ] [ 9 ]
Структура
[ редактировать ]Белок
[ редактировать ]белок дугообразной формы длиной 130 Å Этот ген кодирует гомодимерный . Полноразмерный белковый продукт включает 239 остатков , 55 из которых содержат последовательность, нацеленную на митохондрии (MTS) на ее N-конце . Однако как только полноразмерный белок импортируется в митохондрии, эта последовательность вырезается с образованием зрелого белка, состоящего из 184 остатков. [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] Это расщепление также обнажает четыре остатка на N-конце, Ala-Val-Pro-Ile (AVPI), который является ядром IAP-связывающего домена и имеет решающее значение для ингибирования XIAP . [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] В частности, тетрапептидная последовательность связывается с доменом BIR3 XIAP, образуя стабильный комплекс между SMAC и XIAP. [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] Структура гомодимера также облегчает связывание SMAC-XIAP через домен BIR2, хотя она не образуется до тех пор, пока белок не высвободится в цитоплазму в результате внешней митохондриальной мембраны проницаемости . [ 11 ] Таким образом, мономерные SMAC мутанты все еще могут связывать домен BIR3, но не домен BIR2, что ставит под угрозу ингибирующую функцию белка. [ 10 ] Между тем, мутации в последовательности AVPI приводят к потере функции, хотя SMAC все еще может выполнять независимые от связывания IAP функции, такие как индуцирование убиквитинилирования XIAP. [ 10 ] [ 12 ]
Ген
[ редактировать ]Для этого гена было описано несколько альтернативно сплайсированных вариантов транскриптов, которые кодируют разные изоформы , но достоверность некоторых транскриптов и их предсказанных ORF не была окончательно определена. [ 7 ] [ 10 ] У двух известных изоформ отсутствуют MTS и домен связывания IAP, что предполагает различную субклеточную локализацию и функцию. [ 12 ]
Функция
[ редактировать ]SMAC представляет собой митохондриальный белок, который способствует цитохром -с- и рецептор -зависимой активации апоптоза путем ингибирования эффекта IAP – группы белков, которые отрицательно регулируют апоптоз , или запрограммированную гибель клеток. [ 8 ] [ 13 ] SMAC обычно представляет собой митохондриальный белок, локализованный в митохондриальном межмембранном пространстве , но он попадает в цитозоль , когда клетки подвергаются апоптозу. [ 7 ] [ 10 ] [ 12 ] [ 14 ] Посредством внутреннего пути апоптоза BCL-2, белки такие как BAK и BAX, образуют поры во внешней митохондриальной мембране , что приводит к проницаемости митохондриальной мембраны и высвобождению как цитохрома c, так и SMAC. [ 9 ] [ 10 ] В то время как цитохром c напрямую активирует APAF1 и каспазу 9 , SMAC связывает IAP, такие как белки XIAP и cIAP, ингибируя их каспаз-связывающую активность и обеспечивая каспазную активацию апоптоза. [ 7 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 12 ] [ 14 ] SMAC повсеместно экспрессируется во многих типах клеток, что указывает на его участие в различных биологических процессах, включающих апоптоз. [ 15 ] В настоящее время неапоптотические функции SMAC остаются неясными. [ 11 ]
Клиническое значение
[ редактировать ]SMAC участвует в развитии рака, и его сверхэкспрессия связана с повышенной чувствительностью опухолевых клеток к апоптозу. [ 7 ] [ 13 ] До сих пор наблюдалось, что сверхэкспрессия SMAC противодействует прогрессированию рака при плоскоклеточном раке головы и шеи , гепатоцеллюлярной карциноме , лимфоме Ходжкина , раке молочной железы , глиобластоме , раке щитовидной железы , почечно-клеточном раке , герминогенных опухолях яичек , колоректальном раке , раке легких , мочевом пузыре. рак , эндометриоидный рак эндометрия и другие саркомы . [ 13 ] [ 15 ] [ 16 ] Однако точная связь между SMAC и лейкемией и гематологическими заболеваниями остается спорной. Монотерапия миметиками SMAC демонстрирует улучшенное цитотоксическое действие на линии лейкозных клеток по сравнению с комбинированной терапией с другими препаратами, которая обычно более эффективна при других типах рака. [ 17 ]
После экспериментального выяснения структуры SMAC были разработаны низкомолекулярные миметики SMAC для имитации тетрапептида AVPI в IAP-связывающем домене SMAC, который отвечает за связывание доменов BIR3 в IAP, таких как XIAP, cIAP1 и cIAP2, для индукции апоптоза, и иногда некроптоз . [ 9 ] [ 16 ] Несколько из многочисленных миметиков SMAC, разработанных за последнее десятилетие или около того, сейчас проходят клинические испытания, в том числе SM-406, разработанный Бай и его коллегами, и два миметика, разработанные Genentech . Эти миметики также предназначены для прямого воздействия на опухолевые клетки путем взаимодействия с воспалительными белками, такими как IL-1β , которые обычно продуцируются солидными опухолевыми поражениями. [ 9 ] Примечательно, что доклинические исследования показывают, что использование миметиков SMAC в сочетании с химиотерапией , рецепторов смерти лигандами и агонистами , а также низкомолекулярными таргетными препаратами повышает чувствительность опухолевых клеток к этим методам лечения. [ 9 ] [ 13 ] [ 16 ] Помимо повышения эффективности устранения опухоли, такая повышенная чувствительность может позволить использовать меньшие дозы, тем самым сводя к минимуму побочные эффекты при сохранении эффективности. [ 16 ] Тем не менее, все еще существует вероятность побочных эффектов, таких как повышение уровня цитокинов и хемокинов в нормальных тканях, в зависимости от клеточной среды. [ 9 ]
Помимо рака, мутации в DIABLO связаны с возникновением у молодых взрослых несиндромальной глухоты-64. [ 7 ]
Взаимодействия
[ редактировать ]Было показано, что гомолог Diablo взаимодействует с:
- циап1 , [ 9 ] [ 10 ] [ 18 ]
- циап2 , [ 9 ] [ 10 ]
- БИРЦ5 , [ 10 ] [ 19 ]
- ЛТБР , [ 20 ] и
- СИАП . [ 9 ] [ 10 ] [ 19 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с GRCh38: Версия Ensembl 89: ENSG00000184047 – Ensembl , май 2017 г.
- ^ Jump up to: а б с GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000029433 – 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 .
- ^ Макнейш И.А., Белл С., Маккей Т., Тенев Т., Марани М., Лемуан Н.Р. (июнь 2003 г.). «Экспрессия Smac/DIABLO в клетках карциномы яичника индуцирует апоптоз через каспазу-9-опосредованный путь». Экспериментальные исследования клеток . 286 (2): 186–98. дои : 10.1016/S0014-4827(03)00073-9 . ПМИД 12749848 .
- ^ Ю Дж., Ван П., Мин Л., Вуд М.А., Чжан Л. (июнь 2007 г.). «SMAC/Diablo опосредует проапоптотическую функцию PUMA, регулируя индуцированные PUMA митохондриальные события». Онкоген . 26 (29): 4189–98. дои : 10.1038/sj.onc.1210196 . ПМИД 17237824 . S2CID 25230886 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час «Ген Энтрез: гомолог DIABLO Diablo (Дрозофила)» .
- ^ Jump up to: а б Вучич Д., Дешайес К., Акерли Х., Писабарро М.Т., Кадходаян С., Фэйрбратер В.Дж., Диксит В.М. (апрель 2002 г.). «SMAC отрицательно регулирует антиапоптотическую активность ингибитора апоптоза меланомы (ML-IAP)» . Журнал биологической химии . 277 (14): 12275–9. дои : 10.1074/jbc.M112045200 . ПМИД 11801603 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м Бай Л., Смит, округ Колумбия, Ван С. (октябрь 2014 г.). «Низкомолекулярные миметики SMAC как новые средства лечения рака» . Фармакология и терапия . 144 (1): 82–95. doi : 10.1016/j.pharmthera.2014.05.007 . ПМЦ 4247261 . ПМИД 24841289 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м Ши Й (май 2001 г.). «Структурный взгляд на митохондриально-опосредованный апоптоз». Структурная биология природы . 8 (5): 394–401. дои : 10.1038/87548 . ПМИД 11323712 . S2CID 19501646 .
- ^ Jump up to: а б с д и Галлуцци Л., Йоза Н., Тасдемир Э., Майури М.К., Хенгартнер М., Абрамс Дж.М., Тавернаракис Н., Пеннингер Дж., Мадео Ф., Кремер Г. (июль 2008 г.). «Нет смерти без жизни: жизненно важные функции апоптотических эффекторов» . Смерть клеток и дифференцировка . 15 (7): 1113–23. дои : 10.1038/cdd.2008.28 . ПМЦ 2917777 . ПМИД 18309324 .
- ^ Jump up to: а б с д Мартинес-Руис Г.У., Виктория-Акоста Г., Васкес-Сантильян К.И., Хименес-Эрнандес Л., Муньос-Галиндо Л., Себальос-Кансино Г., Мальдонадо В., Мелендес-Зайгла Дж. (2014). «Эктопическая экспрессия нового альтернативного варианта сплайсинга Smac/DIABLO увеличивает образование маммосфер» . Международный журнал клинической и экспериментальной патологии . 7 (9): 5515–26. ПМК 4203164 . ПМИД 25337193 .
- ^ Jump up to: а б с д Цзэн Х., Чжан С., Ян К.Ю., Ван Т., Ху Дж.Л., Хуан Л.Л., Ву Г (декабрь 2010 г.). «Нокдаун второго митохондриального активатора экспрессии каспаз с помощью РНКи усиливает рост и устойчивость к цисплатину клеток рака легких человека». Биотерапия рака и радиофармацевтические препараты . 25 (6): 705–12. дои : 10.1089/cbr.2010.0786 . ПМИД 21204765 .
- ^ Jump up to: а б Ангиано-Эрнандес Ю.М., Шартье А., Уэрта С. (июль 2007 г.). «Smac/DIABLO и рак толстой кишки». Противораковые агенты в медицинской химии . 7 (4): 467–73. дои : 10.2174/187152007781058631 . ПМИД 17630921 .
- ^ Jump up to: а б Добжицка Б., Терликовски С.Дж., Берначик П.С., Гарбович М., Никлински Дж., Чичевский Л., Куликовский М. (декабрь 2010 г.). «Прогностическое значение smac/DIABLO при эндометриоидном раке эндометрия» . Folia Histochemica et Cytobiologica / Польская академия наук, Польское гистохимическое и цитохимическое общество . 48 (4): 678–81. дои : 10.2478/v10042-010-0091-2 . ПМИД 21478115 .
- ^ Jump up to: а б с д Сунь Ц, Чжэн Икс, Чжан Л, Юй Дж (апрель 2011 г.). «Smac модулирует химиочувствительность раковых клеток головы и шеи посредством митохондриального апоптотического пути» . Клинические исследования рака . 17 (8): 2361–72. дои : 10.1158/1078-0432.CCR-10-2262 . ПМК 3079009 . ПМИД 21242120 .
- ^ Скавулло С, Сервида Ф, Лецис Д, Онида Ф, Драго С, Ферранте Л, Сенечи П, Барчеллини В, Лионетти М, Тодоэрти К, Нери А, Делия Д, Делилье ГЛ (июль 2013 г.). «Моноагентные соединения Smac-миметики индуцируют апоптоз при хроническом лимфоцитарном лейкозе B (B-CLL)». Исследования лейкемии . 37 (7): 809–15. doi : 10.1016/j.leukres.2013.03.016 . ПМИД 23618690 .
- ^ Хегде Р., Шринивасула С.М., Датта П., Мадеш М., Вассел Р., Чжан З., Чеонг Н., Неджме Дж., Фернандес-Алнемри Т., Хошино С., Алнемри Э.С. (октябрь 2003 г.). «Фактор высвобождения полипептидной цепи GSPT1/eRF3 протеолитически процессируется в IAP-связывающий белок» . Журнал биологической химии . 278 (40): 38699–706. дои : 10.1074/jbc.M303179200 . ПМИД 12865429 .
- ^ Jump up to: а б Сун Z, Яо X, Ву М (июнь 2003 г.). «Прямое взаимодействие между сурвивином и Smac/DIABLO важно для антиапоптотической активности сурвивина во время апоптоза, индуцированного таксолом» . Журнал биологической химии . 278 (25): 23130–40. дои : 10.1074/jbc.M300957200 . ПМИД 12660240 .
- ^ Куай Дж., Никбарг Э., Вутерс Дж., Цю Ю., Ван Дж., Лин Л.Л. (апрель 2003 г.). «Эндогенная ассоциация TRAF2, TRAF3, cIAP1 и Smac с бета-рецептором лимфотоксина раскрывает новый механизм апоптоза» . Журнал биологической химии . 278 (16): 14363–9. дои : 10.1074/jbc.M208672200 . ПМИД 12571250 .
- ^ Верхаген А.М., Экерт П.Г., Пакуш М., Силке Дж., Коннолли Л.М., Рид Г.Е., Мориц Р.Л., Симпсон Р.Дж., Во Д.Л. (июль 2000 г.). «Идентификация DIABLO, белка млекопитающих, который способствует апоптозу путем связывания и противодействия белкам IAP» . Клетка . 102 (1): 43–53. дои : 10.1016/s0092-8674(00)00009-x . ПМИД 10929712 . S2CID 3192775 .
- ^ Хантер А.М., Коттаччи Д., Льюис Дж., Дакетт К.С., Корнелюк Р.Г., Листон П. (февраль 2003 г.). «Новая система слияния убиквитина обходит митохондрии и генерирует биологически активный Smac/DIABLO» . Журнал биологической химии . 278 (9): 7494–9. дои : 10.1074/jbc.C200695200 . ПМИД 12511567 .
- ^ Давуди Дж., Лин Л., Келли Дж., Листон П., Маккензи А.Е. (сентябрь 2004 г.). «Белок, ингибирующий апоптоз нейронов, не взаимодействует с Smac и требует АТФ для связывания каспазы-9» . Журнал биологической химии . 279 (39): 40622–8. дои : 10.1074/jbc.M405963200 . ПМИД 15280366 .
- ^ Верхаген А.М., Силке Дж., Экерт П.Г., Пакуш М., Кауфманн Х., Коннолли Л.М., Дэй К.Л., Тику А., Берк Р., Вробель С., Мориц Р.Л., Симпсон Р.Дж., Во Д.Л. (январь 2002 г.). «HtrA2 способствует гибели клеток благодаря своей активности сериновой протеазы и способности противодействовать ингибиторам белков апоптоза» . Журнал биологической химии . 277 (1): 445–54. дои : 10.1074/jbc.M109891200 . ПМИД 11604410 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Ши Й (2001). «Структурный взгляд на митохондриально-опосредованный апоптоз». Нат. Структура. Биол . 8 (5): 394–401. дои : 10.1038/87548 . ПМИД 11323712 . S2CID 19501646 .
- Ангиано-Эрнандес Ю.М., Шартье А., Уэрта С. (2007). «Smac/DIABLO и рак толстой кишки». Противораковые агенты в медицинской химии . 7 (4): 467–73. дои : 10.2174/187152007781058631 . ПМИД 17630921 .
- Маруяма К., Сугано С. (1994). «Олиго-кэпирование: простой метод замены кэп-структуры эукариотических мРНК олигорибонуклеотидами». Джин . 138 (1–2): 171–4. дои : 10.1016/0378-1119(94)90802-8 . ПМИД 8125298 .
- Бональдо М.Ф., Леннон Дж., Соарес М.Б. (1997). «Нормализация и вычитание: два подхода к открытию генов» . Геном Рез . 6 (9): 791–806. дои : 10.1101/гр.6.9.791 . ПМИД 8889548 .
- Сузуки Ю, Ёситомо-Накагава К, Маруяма К, Суяма А, Сугано С (1997). «Создание и характеристика библиотеки кДНК, обогащенной по полной длине и по 5'-концу». Джин . 200 (1–2): 149–56. дои : 10.1016/S0378-1119(97)00411-3 . ПМИД 9373149 .
- Ду С, Фанг М, Ли Й, Ли Л, Ван Х (2000). «Smac, митохондриальный белок, который способствует активации цитохрома с-зависимой каспазы, устраняя ингибирование IAP» . Клетка . 102 (1): 33–42. дои : 10.1016/S0092-8674(00)00008-8 . ПМИД 10929711 . S2CID 11268259 .
- Верхаген А.М., Экерт П.Г., Пакуш М., Силке Дж., Коннолли Л.М., Рид Г.Е., Мориц Р.Л., Симпсон Р.Дж., Во Д.Л. (2000). «Идентификация DIABLO, белка млекопитающих, который способствует апоптозу путем связывания и противодействия белкам IAP» . Клетка . 102 (1): 43–53. дои : 10.1016/S0092-8674(00)00009-X . ПМИД 10929712 . S2CID 3192775 .
- Шринивасула С.М., Датта П., Фан XJ, Фернандес-Алнемри Т., Хуанг З., Алнемри Э.С. (2000). «Молекулярные детерминанты каспазо-стимулирующей активности Smac/DIABLO и его роль в пути рецептора смерти» . Ж. Биол. Хим . 275 (46): 36152–7. дои : 10.1074/jbc.C000533200 . ПМИД 10950947 .
- Чай Дж., Ду С., Ву Дж.В., Кин С., Ван Х., Ши Ю. (2000). «Структурные и биохимические основы апоптотической активации Smac/DIABLO». Природа . 406 (6798): 855–62. Бибкод : 2000Natur.406..855C . дои : 10.1038/35022514 . ПМИД 10972280 . S2CID 4385614 .
- Лю З, Сунь С., Олейничак Э.Т., Медоуз Р.П., Бетц С.Ф., Ост Т., Херрманн Дж., Ву Дж.К., Фесик С.В. (2001). «Структурная основа связывания Smac/DIABLO с доменом XIAP BIR3». Природа . 408 (6815): 1004–8. дои : 10.1038/35050006 . ПМИД 11140637 . S2CID 4397833 .
- Ву Г, Чай Дж, Субер ТЛ, Ву Дж. В., Ду С, Ван Х, Ши Ю (2001). «Структурная основа признания IAP компанией Smac/DIABLO». Природа . 408 (6815): 1008–12. дои : 10.1038/35050012 . ПМИД 11140638 . S2CID 4422796 .
- Шринивасула С.М., Хегде Р., Салех А., Датта П., Шиодзаки Э., Чай Дж., Ли Р.А., Роббинс П.Д., Фернандес-Алнемри Т., Ши Й., Алнемри Э.С. (2001). «Консервативный мотив XIAP-взаимодействия в каспазе-9 и Smac/DIABLO регулирует активность каспазы и апоптоз». Природа . 410 (6824): 112–6. Бибкод : 2001Natur.410..112S . дои : 10.1038/35065125 . ПМИД 11242052 . S2CID 4380050 .
- Хуан Ю, Пак Ю.К., Рич Р.Л., Сигал Д., Мышка Д.Г., Ву Х (2001). «Структурная основа ингибирования каспаз с помощью XIAP: дифференциальная роль линкера и домена BIR» . Клетка . 104 (5): 781–90. дои : 10.1016/S0092-8674(01)00273-2 . ПМИД 11257231 . S2CID 14019346 .
- Робертс Д.Л., Меррисон В., Макфарлейн М., Коэн Г.М. (2001). «Ингибитор апоптоза, белок-связывающий домен Smac не важен для его проапоптотической активности» . Дж. Клеточная Биол . 153 (1): 221–8. дои : 10.1083/jcb.153.1.221 . ПМК 2185525 . ПМИД 11285287 .
- Верхаген А.М., Силке Дж., Экерт П.Г., Пакуш М., Кауфманн Х., Коннолли Л.М., Дэй С.Л., Тику А., Берк Р., Вробель С., Мориц Р.Л., Симпсон Р.Дж., Во Д.Л. (2002). «HtrA2 способствует гибели клеток благодаря своей активности сериновой протеазы и способности противодействовать ингибиторам белков апоптоза» . Ж. Биол. Хим . 277 (1): 445–54. дои : 10.1074/jbc.M109891200 . ПМИД 11604410 .
- Адрен С., Криг Э.М., Мартин С.Дж. (2002). «Связанное с апоптозом высвобождение Smac/DIABLO из митохондрий требует активных каспаз и блокируется Bcl-2» . ЭМБО Дж . 20 (23): 6627–36. дои : 10.1093/emboj/20.23.6627 . ПМЦ 125329 . ПМИД 11726499 .
- Сан XM, Брэттон С.Б., Баттерворт М., Макфарлейн М., Коэн Г.М. (2002). «Bcl-2 и Bcl-xL ингибируют CD95-опосредованный апоптоз, предотвращая митохондриальное высвобождение Smac/DIABLO и последующую инактивацию X-связанного белка-ингибитора апоптоза» . Ж. Биол. Хим . 277 (13): 11345–51. дои : 10.1074/jbc.M109893200 . ПМИД 11801595 .