26Sプロテアーゼ調節サブユニットS10Bは、26SプロテアソームAAA-ATPaseサブユニットRpt4としても知られ、ヒトではPSMC6遺伝子によってコードされる酵素です。[ 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、Rpt2、Rpt3、Rpt4(このタンパク質)、Rpt5、およびRpt6)と4つの非ATPaseサブユニット(Rpn1、Rpn2 、 Rpn10、およびRpn13 )が、19Sプロテアソーム調節粒子複合体の基本サブ複合体を形成します。[ 8 ]
遺伝子
PSMC6遺伝子は、シャペロン様活性を持つATPaseのトリプルAファミリーのメンバーであるATPaseサブユニットの1つをコードしています。偽遺伝子は8番染色体と12番染色体上に同定されています。[ 7 ]ヒト遺伝子PSMC6は 15のエクソンを持ち、染色体バンド14q22.1に位置します
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S10Bは44kDaの大きさで、389個のアミノ酸で構成されています。このタンパク質の理論的な等電点は7.09と計算されています。[ 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、キモトリプシン様活性を含む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、20Sサブユニットの4つ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。このような機能的複雑さに対応するため、19S調節粒子は少なくとも18個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上で不可欠な構成要素です。 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およびRpt2(このタンパク質)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ます。最終的に、これら3つのモジュールが組み合わさり、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します。最後にRpn13が追加されることで、19S塩基サブ複合体のアセンブリが完了します。[ 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、19S 粒子と 20S 粒子間の会合を促進するためにヌクレオチド (例: ATP) と結合できるサブユニットがあり、また 20S 複合体の基質入口を形成するアルファサブユニット C 末端の確認変化を引き起こします。
ATPase サブユニットは、Rpt1–Rpt5–Rpt4–Rpt3–Rpt6–Rpt2 の配列を持つ 6 メンバーリングに組み立てられ、20S コア粒子の 7 メンバーアルファ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します。[ 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 つの定義されたアルファサブユニット間のポケットに挿入され、CP アルファリングの中央チャネルのゲート開口部を制御します。[ 19 ] [ 20 ] ATPaseサブユニットRpt5は、他のユビキチン化された19Sプロテアソームサブユニット(Rpn13、Rpn10)および脱ユビキチン化酵素Uch37とともに、プロテアソーム関連ユビキチン化酵素によってin situでユビキチン化されることが示されています。プロテアソームサブユニットのユビキチン化は、細胞内のユビキチン化レベルの変化に応じてプロテアソームの活性を制御します。[ 21 ]
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