Keap1
Keap1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
![]() | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Идентификаторы | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Псевдонимы | Keap1 , inrf2, klhl19, келч, как ECH -связанный белок 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Внешние идентификаторы | Омим : 606016 ; MGI : 1858732 ; Гомологен : 8184 ; GeneCards : Keap1 ; OMA : Keap1 - ортологи | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Викидид | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Келч-подобный ECH-ассоциированный белок 1 является белком , который у людей кодируется KEAP1 геном . [ 5 ]
Структура
[ редактировать ]Keap1 имеет четыре дискретных белковых домена. Домен N-концевого широкого комплекса, трамвайта и Bric-Aà-Brac (BTB) содержит остаток Cys151, который является одним из важных цистеинов в чувствительном напряжении. Домен промежуточной области (IVR) содержит два критических остатка цистеина, Cys273 и Cys288, которые являются второй группой цистеинов, важных для чувствительности к стрессу. Двойной глициновый повтор (Dgr) и C-концевые областями областям сотрудничают с образованием структуры β-пропеллера , где Keap1 взаимодействует с NRF2 .
Взаимодействия
[ редактировать ]
Было показано, что Keap1 взаимодействует с NRF2 , основным регулятором антиоксидантного ответа, который важен для улучшения окислительного стресса . [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]
В покоящихся условиях NRF2 закрепляется в цитоплазме посредством связывания с KEAP1, что, в свою очередь, облегчает и последующий протеолиз NRF2 убиквитинирование . Такая секвестрация и дальнейшая деградация NRF2 в цитоплазме являются механизмами для репрессивных эффектов KEAP1 на NRF2 . Keap1 - не только ген -супрессор опухоли , но и ген супрессора метастазирования . [ 9 ]
Недавно несколько интересных исследований также выявили скрытую схему в правилах NRF2. В мыши Keap1 (INRF2) ген, Ли и коллеги [ 10 ] обнаружил, что ARES, расположенный на отрицательной цепи, может тонко соединить активацию NRF2 с транскрипцией KEAP1. При исследовании NRF2 занятия в лимфоцитах человека, Чорли и коллеги идентифицировали примерно 700 п.н. локус в области промотора Keap1, постоянно обогащенный высшим рангом, даже в масштабе всего генома. [ 11 ] Эти основные результаты изображали взаимопонимающую паттерн между NRF2 и KEAP1. NRF2-управляемая экспрессия KEAP1, характеризующаяся в контекстах рака человека, особенно при раке плоскоклеточных клеток человека, [ 12 ] изображена новая перспектива в понимании регулирования передачи сигналов NRF2.
Как цель наркотиков
[ редактировать ]Поскольку активация NRF2 приводит к скоординированной антиоксидантной и противовоспалительной реакции, а Keap1 подавляет активацию NRF2 , Keap1 стал очень привлекательной мишенью для лекарств. [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]
Серия синтетических соединений из тритерпеноида Oleane , известных как антиоксидантные модуляторы воспаления (AIMS), разрабатываются Reata Pharmaceuticals, Inc. и являются мощными индукторами пути KEAP1- NRF2 , блокируя KEAP1-зависимую убиквитинирование NRF2 и приводя к стабилизации и ядерной транслокации NRF2 и последующей индукции генов-мишеней NRF2. [ Цитация необходима ] Соединение свинца в этой серии, бардоксолон метил (также известный как CDDO-ME или RTA 402), проводился в клинических испытаниях поздней стадии для лечения хронических заболеваний почек (ХБП) у пациентов с сахарным диабетом 2 типа и показала способность Улучшить маркеры почечной функции у этих пациентов. [ Цитация необходима ] Тем не менее, исследование фазы 3 было остановлено из -за проблем безопасности.
Здоровье человека
[ редактировать ]Мутации в KEAP1 , которые приводят к потере функции, не связаны с семейным раком, хотя они предрасполагают людей к многодушным голубы . Предлагаемый механизм, приводящий к формированию зоба, заключается в том, что , что приводит к окислительно -восстановительное напряжение, испытываемое, когда щитовидная железа выбирает гормоны для потери гетерозиготности KEAP1 Goiters. [ 17 ]
Галерея
[ редактировать ]-
(A) белковые домены NRF2 и KEAP1; (b) Keap1 гомодимеризуется через домен BTB, а через домены Kelch Keap1 взаимодействует с NRF2 в мотивах ETGE и DLG [ 17 ]
-
Связь пути NRF2/KEAP1 с клеточным метаболизмом [ 17 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а беременный в GRCH38: Ensembl Release 89: ENSG00000079999 - Ensembl , май 2017 г.
- ^ Jump up to: а беременный в GRCM38: Ensembl Release 89: Ensmusg00000003308 - Ensembl , май 2017 г.
- ^ «Человеческая PubMed ссылка:» . Национальный центр информации о биотехнологии, Национальная медицина США .
- ^ «Мышь Pubmed ссылка:» . Национальный центр информации о биотехнологии, Национальная медицина США .
- ^ «Ген Entrez: кеап1-подобный ECH-ассоциированный белок 1» .
- ^ Cullinan SB, Zhang D, Hannink M, Arvisais E, Kaufman RJ, Diehl JA (октябрь 2003 г.). «NRF2 является прямым субстратом PERK и эффектор PERK-зависимой выживаемости клеток» . Молекулярная и клеточная биология . 23 (20): 7198–209. doi : 10.1128/mcb.23.20.7198-7209.2003 . PMC 230321 . PMID 14517290 .
- ^ Shibata T, Ohta T, Tong Ki, Kokubu A, Odogawa R, Tsuta K, et al. (Сентябрь 2008 г.). «Мутации, связанные с раком в NRF2, нарушают его распознавание Keap1-Cul3 E3 Ligase и способствуют злокачественной опухоле» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 105 (36): 13568–73. Bibcode : 2008pnas..10513568S . doi : 10.1073/pnas.0806268105 . PMC 2533230 . PMID 18757741 .
- ^ Wang XJ, Sun Z, Chen W, Li Y, Villeneuve NF, Zhang DD (август 2008 г.). «Активация NRF2 арсенитом и монометиларсоной кислотой не зависит от Keap1-C151: усиление взаимодействия Keap1-Cul3» . Токсикология и прикладная фармакология . 230 (3): 383–9. doi : 10.1016/j.taap.2008.03.003 . PMC 2610481 . PMID 18417180 .
- ^ Lignitto L, Leboeuf SE, Homer H, Jiang S, Askenazi M, Karakousi TR, et al. (Июль 2019). «Активация NRF2 способствует метастазированию рака легких, ингибируя деградацию BACH1» . Клетка . 178 (2): 316–329.e18. doi : 10.1016/j.cell.2019.06.003 . PMC 6625921 . PMID 31257023 .
- ^ Lee Oh, Jain Ak, Papusha V, Jaiswal AK (декабрь 2007 г.). «Авторегуляторная петля между датчиками стресса inrf2 и Nrf2 контролирует их клеточное изобилие» . Журнал биологической химии . 282 (50): 36412–20. doi : 10.1074/jbc.m706517200 . PMID 17925401 .
- ^ Chorley BN, Campbell MR, Wang X, Karaca M, Sambandan D, Bangura F, et al. (Август 2012 г.). «Идентификация новых NRF2-регулируемых генов с помощью CHIP-seq: влияние на альфа рецептора ретиноида X» . Исследование нуклеиновых кислот . 40 (15): 7416–29. doi : 10.1093/nar/gks409 . PMC 3424561 . PMID 22581777 .
- ^ Tian Y, Liu Q, Yu S, Chu Q, Chen Y, Wu K, Wang L (октябрь 2020 г.). , управляемая NRF2 «Транскрипция KEAP1 при раке легких человека» . Молекулярное исследование рака . 18 (10): 1465–1476. doi : 10.1158/1541-7786.mcr-20-0108 . PMID 32571982 . S2CID 219989242 .
- ^ Abed DA, Goldstein M, Albanyan H, Jin H, Hu L (июль 2015 г.). «Открытие прямых ингибиторов взаимодействия белка-белка Keap1-NRF2 как потенциальных терапевтических и профилактических агентов» . Acta Pharmaceutica Sinica b . 5 (4): 285–99. doi : 10.1016/j.apsb.2015.05.008 . PMC 4629420 . PMID 26579458 .
- ^ Lu MC, Ji Ja, Jiang Zy, You QD (сентябрь 2016 г.). «Путь Keap1-Nrf2-As как потенциальная профилактическая и терапевтическая цель: обновление». Обзоры лекарственных исследований . 36 (5): 924–63. doi : 10.1002/med.21396 . PMID 27192495 . S2CID 30047975 .
- ^ Deshmukh P, Unni S, Krishnappa G, Padmanabhan B (февраль 2017 г.). «Путь Keap1-Nrf2: перспективная терапевтическая мишень для противодействия ROS-опосредованному повреждению при раке и нейродегенеративных заболеваниях» . Биофизические обзоры . 9 (1): 41–56. doi : 10.1007/s12551-016-0244-4 . PMC 5425799 . PMID 28510041 .
- ^ Керр Ф., Софола-Адсакин О., Иванов Д.К., Гатлифф Дж., Гомес Перес-Ниевас Б., Бертранд Х.К. и др. (Март 2017). «Прямое нарушение Keap1-NRF2 как потенциальная терапевтическая мишень при болезни Альцгеймера» . PLOS Genetics . 13 (3): E1006593. doi : 10.1371/journal.pgen.1006593 . PMC 5333801 . PMID 28253260 .
- ^ Jump up to: а беременный в Wu WL, Papagiannakopoulos T (2020-03-09). «Плейотропная роль пути Keap1/NRF2 при раке» . Ежегодный обзор биологии рака . 4 (1): 413–435. doi : 10.1146/annurev-cancerbio-030518-055627 . ISSN 2472-3428 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Чжан Д.Д. (2007). «Механистические исследования сигнального пути NRF2-KEAP1». Обзоры метаболизма наркотиков . 38 (4): 769–89. Citeseerx 10.1.1.600.2452 . doi : 10.1080/03602530600971974 . PMID 17145701 . S2CID 7627379 .
- Nagase T, Seki N, Tanaka A, Ishikawa K, Nomura N (август 1995 г.). «Прогнозирование кодирующих последовательностей неопознанных генов человека. IV. Кодирующие последовательности 40 новых генов (KIAA0121-KIA0160), выведенные путем анализа клонов кДНК из клеточной линии человека KG-1» . ДНК -исследования . 2 (4): 167–74, 199–210. doi : 10.1093/dnares/2.4.167 . PMID 8590280 .
- Itoh K, Wakabayashi N, Katoh Y, Ishii T, Igarashi K, Engel JD, Yamamoto M (январь 1999). «KEAP1 подавляет ядерную активацию антиоксидантных элементов, отвечающих NRF2 посредством связывания с доменом амино концевого NEH2» . Гены и развитие . 13 (1): 76–86. doi : 10.1101/gad.13.1.76 . PMC 316370 . PMID 9887101 .
- Dhakshinamoorthy S, Jaiswal AK (июнь 2001 г.). «Функциональная характеристика и роль inrf2 в энхенсной экспрессии, опосредованной антиоксидантным ответом, и антиоксидантной индукции гена NAD (P) H: хинон-оксидоредуктаза1» . Онкоген . 20 (29): 3906–17. doi : 10.1038/sj.onc.1204506 . PMID 11439354 .
- Sekhar KR, Spitz DR, Harris S, Nguyen TT, Meredith MJ, Holt JT, et al. (Апрель 2002 г.). «Ренворизованное чувствительное взаимодействие между KIAA0132 и NRF2 опосредует индометацин-индуцированную экспрессию гамма-глутамилцистеинсинтетазы». Свободная радикальная биология и медицина . 32 (7): 650–62. doi : 10.1016/s0891-5849 (02) 00755-4 . PMID 11909699 .
- Velichkova M, Guttman J, Warren C, Eng L, Kline K, Vogl AW, Hasson T (март 2002 г.). «Человеческий гомолог Drosophila Kelch связан с миозином-Viia в специализированных соединениях адгезии» . Клеточная подвижность и цитоскелет . 51 (3): 147–64. doi : 10.1002/cm.10025 . PMID 11921171 .
- Zipper LM, Mulcahy RT (сентябрь 2002 г.). «Функция димеризации Keap1 BTB/POZ необходима для секвестра NRF2 в цитоплазме» . Журнал биологической химии . 277 (39): 36544–52. doi : 10.1074/jbc.m206530200 . PMID 12145307 .
- Сехар К.Р., Ян XX, Фриман М.Л. (октябрь 2002 г.). «Деградация NRF2 путем протеасомы убиквитина ингибируется KIAA0132, человеческим гомологом в INRF2» . Онкоген . 21 (44): 6829–34. doi : 10.1038/sj.onc.1205905 . PMID 12360409 .
- Bloom DA, Jaiswal AK (ноябрь 2003 г.). "Phosphorylation of Nrf2 at Ser40 by protein kinase C in response to antioxidants leads to the release of Nrf2 from INrf2, but is not required for Nrf2 stabilization/accumulation in the nucleus and transcriptional activation of antioxidant response element-mediated NAD(P)H: Экспрессия гена гена Quinone Oxidoreductase-1 . Журнал биологической химии . 278 (45): 44675–82. doi : 10.1074/jbc.m307633200 . PMID 12947090 .
- Cullinan SB, Zhang D, Hannink M, Arvisais E, Kaufman RJ, Diehl JA (октябрь 2003 г.). «NRF2 является прямым субстратом PERK и эффектор PERK-зависимой выживаемости клеток» . Молекулярная и клеточная биология . 23 (20): 7198–209. doi : 10.1128/mcb.23.20.7198-7209.2003 . PMC 230321 . PMID 14517290 .
- Colland F, Jacq X, Truplin V, Mougin C, Groizeleau C, Hamburger A, et al. (Июль 2004 г.). «Функциональная протеомика картирование сигнального пути человека» . Исследование генома . 14 (7): 1324–32. doi : 10.1101/gr.2334104 . PMC 442148 . PMID 15231748 .
- Kobayashi A, Kang Mi, Okawa H, Ohtsuji M, Zenke Y, Chiba T, et al. (Август 2004 г.). «Датчик окислительного напряжения Keap1 функционирует в качестве адаптера для E3-лигазы на основе CUL3 для регулирования протеасомной деградации NRF2» . Молекулярная и клеточная биология . 24 (16): 7130–9. doi : 10.1128/mcb.24.16.7130-7139.2004 . PMC 479737 . PMID 15282312 .
- Strachan GD, Morgan KL, Otis LL, Caltagarone J, Gittis A, Bowser R, Jordan-Sciutto KL (сентябрь 2004 г.). «Клон 1 плода ALZ-50 взаимодействует с человеческим ортологом белка, подобного ECH-ассоциированию» . Биохимия . 43 (38): 12113–22. doi : 10.1021/bi0494166 . PMC 3670950 . PMID 15379550 .
- Li X, Zhang D, Hannink M, Beamer LJ (декабрь 2004 г.). «Кристаллическая структура домена Kelch of Human Keap1» . Журнал биологической химии . 279 (52): 54750–8. doi : 10.1074/jbc.m410073200 . PMID 15475350 .
- Zhang DD, LO SC, Cross JV, Templeton DJ, Hannink M (декабрь 2004 г.). «KEAP1-это окислительно-регулируемый белком субстратной адаптер для комплекса CUL3-зависимого убиквитиновой лигазы» . Молекулярная и клеточная биология . 24 (24): 10941–53. doi : 10.1128/mcb.24.24.10941-10953.2004 . PMC 533977 . PMID 15572695 .
- Li X, Zhang D, Hannink M, Beamer LJ (декабрь 2004 г.). «Кристаллизация и начальный кристаллографический анализ домена Kelch от человеческого Keap1». Acta Crystallographica. Раздел D, биологическая кристаллография . 60 (Pt 12 Pt 2): 2346–8. Bibcode : 2004ccrd..60.2346L . Citeseerx 10.1.1.631.1273 . doi : 10.1107/s0907444904024825 . PMID 15583386 .
- Furukawa M, Xiong Y (январь 2005 г.). «Белок BTB Keap1 нацелен на антиоксидант транскрипционный фактор NRF2 для убиквитинирования с помощью лигазы Cullin 3-Roc1» . Молекулярная и клеточная биология . 25 (1): 162–71. doi : 10.1128/mcb.25.1.162-171.2005 . PMC 538799 . PMID 15601839 .
- Hosoya T, Maruyama A, Kang Mi, Kawatani Y, Shibata T, Uchida K, et al. (Июль 2005 г.). «Дифференциальные ответы системы NRF2-KEAP1 на ламинарные и колебательные стрессы сдвига в эндотелиальных клетках» . Журнал биологической химии . 280 (29): 27244–50. doi : 10.1074/jbc.m502551200 . PMID 15917255 .