26S プロテアーゼ調節サブユニット 7 は、 26S プロテアソーム AAA-ATPase サブユニット Rpt1としても知られ、ヒトではPSMC2遺伝子によってコードされている酵素です[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]このタンパク質は、完全に組み立てられた 19S プロテアソーム複合体の 19 の必須サブユニットの 1 つです。[ 8 ] 6 つの 26S プロテアソーム AAA-ATPase サブユニット (Rpt1 (このタンパク質)、Rpt2、Rpt3、Rpt4、Rpt5、およびRpt6 ) は、4 つの非 ATPase サブユニット ( Rpn1、Rpn2、Rpn10、およびRpn13 )とともに、19Sプロテアソーム複合体の調節粒子の基本サブ複合体を形成します。[ 8 ]
遺伝子
PSMC2遺伝子は 、シャペロン様活性を持つトリプルAファミリーATPaseのサブユニットの一つをコードしています。このサブユニットはいくつかの基本転写因子と相互作用することが示されているため、プロテアソーム機能への関与に加えて、転写制御にも関与している可能性があります。また、このサブユニットはHIV tatタンパク質への結合を巡ってPSMC3と競合し、ウイルスタンパク質と転写複合体との相互作用を制御している可能性があります。[ 7 ]ヒトPSMC2遺伝子は13のエクソンから構成され、染色体バンド7q22.1-q22.3に位置しています。
タンパク質
ヒトタンパク質26Sプロテアーゼ調節サブユニット7は48.6kDaの大きさで、433個のアミノ酸から構成されています。このタンパク質の理論的な等電点(pI)は、526Sプロテアーゼ調節サブユニット5.71と計算されています。選択的スプライシングによって1つの発現アイソフォームが生成され、アミノ酸配列の1~137が欠損しています。[ 9 ]
複雑な組み立て
26Sプロテアソーム複合体は、通常、20Sコア粒子(CPまたは20Sプロテアソーム)と、樽型の20Sの片側または両側にある1つまたは2つの19S調節粒子(RPまたは19Sプロテアソーム)で構成されています。 CPとRPは、異なる構造特性と生物学的機能に関係しています。 簡単に言うと、20Sサブ複合体は、カスパーゼ様、トリプシン様、キモトリプシン様の3種類のタンパク質分解活性を示します。 これらのタンパク質分解活性部位は、4つの20Sサブユニットの積み重ねられたリングによって形成されたチャンバーの内側に位置し、ランダムなタンパク質-酵素の遭遇と制御されていないタンパク質分解を防ぎます。 19S調節粒子は、ユビキチン標識タンパク質を分解基質として認識し、タンパク質を線状になるように展開し、20Sコア粒子のゲートを開き、基質をタンパク質分解チャンバーに導きます。このような機能の複雑さに対応するため、19S調節粒子は少なくとも18の構成サブユニットから構成されています。これらのサブユニットは、サブユニットのATP依存性に基づいて、ATP依存性サブユニットとATP非依存性サブユニットの2つのクラスに分類できます。この多サブユニット複合体のタンパク質相互作用とトポロジカル特性によると、19S調節粒子はベースサブ複合体とリッドサブ複合体で構成されています。ベースは、6つのAAA ATPase(サブユニットRpt1~6、系統的命名法)のリングと4つの非ATPaseサブユニット(Rpn1、Rpn2、Rpn10、およびRpn13)で構成されています。したがって、26Sプロテアーゼ調節サブユニット4(Rpt2)は、19S調節粒子のベースサブ複合体を形成するための必須成分です。 19S塩基サブ複合体の組み立てにおいては、4組の重要な組み立てシャペロン(酵母/哺乳類での命名法ではHsm3/S5b、Nas2/P27、Nas6/P28、およびRpn14/PAAF1)が4つのグループによって独立して同定された。[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]これらの19S調節粒子塩基専用シャペロンはすべて、C末端領域を介して個々のATPaseサブユニットに結合する。例えば、Hsm3/S5bはサブユニットRpt1(このタンパク質)とRpt2に、Nas2/p27はRpt5に、Nas6/p28はRpt3に、Rpn14/PAAAF1はRpt6にそれぞれ結合する。その後、Nas6/p28-Rpt3-Rpt6-Rpn14/PAAF1モジュール、Nas2/p27-Rpt4-Rpt5モジュール、Hsm3/S5b-Rpt1-Rpt2-Rpn2モジュールという3つの中間アセンブリモジュールが形成される。最終的に、これら3つのモジュールはRpn1を含む6つのアトラスからなるヘテロヘキサマーリングを形成する。最後にRpn13が加わることで、19S塩基サブ複合体のアセンブリが完了する。[ 8]]
関数
細胞内タンパク質分解の約 70% を担う分解装置として、[ 16 ]プロテアソーム複合体 (26S プロテアソーム) は、細胞プロテオームの恒常性維持に重要な役割を果たしています。したがって、誤って折り畳まれたタンパク質や損傷したタンパク質は、新しい合成のためにアミノ酸をリサイクルするために継続的に除去する必要があります。同時に、いくつかの重要な調節タンパク質は選択的分解によって生物学的機能を果たします。さらに、タンパク質は MHC クラス I 抗原提示のためにペプチドに消化されます。空間的および時間的なタンパク質分解を介して生物学的プロセスにおけるこのような複雑な要求を満たすには、タンパク質基質を認識し、リクルートし、最終的に十分に制御された方法で加水分解する必要があります。したがって、19S 調節粒子は、これらの機能的課題に対処するための一連の重要な機能に関係しています。タンパク質を指定された基質として認識するために、19S 複合体は、特別な分解タグであるユビキチン化を持つタンパク質を認識できるサブユニットを持っています。また、ヌクレオチド(ATPなど)と結合して19S粒子と20S粒子の会合を促進するサブユニットと、20S複合体の基質入口を形成するαサブユニットC末端の構造変化を引き起こすサブユニットも有する。ATPaseサブユニットは、Rpt1–Rpt5–Rpt4–Rpt3–Rpt6–Rpt2の配列を持つ6員環に組み立てられ、20Sコア粒子の7員αリングと相互作用して、19S RPと20S CPの間に非対称インターフェースを確立する。[ 17 ] [ 18 ]異なるRpt ATPaseのHbYXモチーフを持つ3つのC末端テールが、CPの2つの定義されたαサブユニット間のポケットに挿入され、CPαリングの中央チャネルのゲート開口部を制御する。[ 19 ] [ 20 ]
相互作用
PSMC2 は以下と相互作用することが示されています。
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