Посещений:
Эндоцитоз Рецепторов

Двойная Роль Ubiquitin
Daniela Hoeller et al.

Regulation of ubiquitin-binding proteins by monoubiquitination

Nature Cell Biology, 8, 163 – 169 doi:10.1038/ncb1354



Рис.1.  | Figure 1. Functional UBA domains are required for monoubiquitination of Sts1 and 2 in cells.


Рис.2.  | Figure 2. Monoubiquitination of Sts1–2, Hrs and Eps15 abolishes their binding to exogenous ubiquitin.


Рис.3.  | Figure 3. Attachment of ubiquitin to bacterially expressed Sts1 leads to intramolecular UBD–ubiquitin interactions that impairs binding to exogenous ubiquitin.


Рис.4.  | Figure 4. Monoubiquitination of Sts1–2 and Hrs affects their ability to regulate cargo sorting.


Рис.5.  | Figure 5. Monoubiquitination of Eps15 impairs localization of Eps15 to EGFR-positive endosomes.

Многие эндоцитотические адапторы, такие как Eps15, Epsin и Hrs mono-ubiquitinated, но функциональные последствия этой модификации неизвестны. Hoeller et al. установили, как эти белки ауто-ингибируются с помощью mono-ubiquitination, как результат внутримолекулярного взаимодействия между ubiquitin и ubiquitin-binding domain (UBD) адаптора.
Sts1 и 2 являются UBD белками и, как известно, ингибируют индуцированную лигандом деградацию epidermal growth factor receptor (EGFR). Эти белки взаимодействуют с ubiquitinated рецепторами посредством ubiquitin-binding (UBA) доменов, которые обнаруживаются внутри некоторых UBD доменов. Авт. установили, что ubiquitin связывание с Sts1 и Sts2 ингибируется, если ключевые остатки их UBA доменов мутируют.
Анализ in vitro показал, что ряд monoubiquitinated эндоцитотических адапторных белков, включая Sts1 и 2, не взаимодействуют с monoubiquitinated мишенями. Более того, постоянно ubiquitinated UBD белки посредством слитой mono-ubiquitin части, не способны взаимодействовать с др. ubiquitinated белками. Авт. показали, что Sts белки ауто-ингибируются скорее с помощью внутри- , чем меж-молекулярного связывания: неспособная к димеризации Sts1 молекула способна взаимодействовать с ubiquitin, после чего эта monoubiquitinated молекула обнаруживает нарушение связывания экзогенного ubiquitin. Комбинация химических cross-linking экспериментов и FRET анализа показала, что внутримолекулярные взаимодействия между UBA доменом мономерного Sts1 и ubiquitin не позволяет Sts связываться с их мишенями в транс положении. Путем сравнения термодинамических свойств intra- по сравнению с trans-молекулярным связыванием ubiquitin, авт. показали, что monoubiquitinated Sts1 и 2 молекулы в растворе преимущественно связывают ubiquitin внутри-молекулярно. Однако, белки, локализованные на каркасе (scaffold) подвергаются трансмолекулярным взаимодействиям в зависимости от пространственного расположения комплекса и количества молекул ubiquitin, доступных на белках мишенях.
Чтобы проанализировать функциональное значение Sts monoubiquitination в клетках, Sts2-ubiquitin (постоянно monoubiquitinated),или Sts2K202R (не способный monoubiquitinated) ко-экспрессировали с EGFR и исследовали их способность нарушать деградацию EGFR в ответ на связывание лиганда. В то время кае Sts2 стабилизирует и делает возможным накопление EFGR, Sts2-ubiquitin, который всегда эффективно аутоингибируется, снижает уровни EGFR. В согласии с этими результатами, Sts2K202R, который не может быть ubiquitinated и , следовательно, не может быть аутоингибирован, стабилизирует EGFR более значительно, чем дикого типа.
Эти находки показывают, что на пути эндоцитоза ubiquitin не только помогает направлять ubiquitinated рецепторы на эндоцитоз, но и он также участвует в ауторегуляции UBD белков.
Сайт создан в системе uCoz