Участие протеосом в ubiquitin-опосредованной деградации белков хорошо известно, но мало известно о том, как протеосомы распознают свой субстрат. Два исследования подняли наше понимание на ступень выше, показав, что протеосомная субъединица Rpn13 является рецептором высокого сродства для ubiquitin и распознает свои субстраты посредством нового ubiquitin-связывающего домена.

Используя дрожжевой двугибридный метод, Husnjak et al. установили, что консервативная N-терминальная область человеческой RPN13 взаимодействует с ubiquitin. Чтобы проверить, связывает ли Rpn13 цепочки ubiquitin в контексте интактных протеосом, авт. впервые очистили протеасомы из дрожжевого rpn13Δ мутанта и исследовали её способность связывать цепочки ubiquitin. Они наблюдали уменьшение связывания ubiquitin с помощью rpn13Δ протеосом, которое сравнимое с таковым у мутантов Rpn10, единственным др. компонентом протеосом, действующим как рецептор ubiquitin. Добавление рекомбинантного Rpn13 к rpn13Δ протеосомам нормализовало дефект связывания, подтверждая тем самым, что Rpn13 является рецептором ubiquitin. Анализ белковой структуры дрожжевой Rpn13 показал. что N конец Rpn13, который соединяется с ubiquitin, имеет конфигурацию. сходную с pleckstrin-homology domain (PHD). Роэтому авт. назвали этот домен pleckstrin-like receptor for ubiquitin (Pru). Это первый пример PHD структуры в протеосоме. В отдельном исследовании, Schreiner et al. установили, что мышиный Pru принимает структуру PHD складки и связывает Lys48-сцепленный diubiquitin с высоким сродством. В противоположность всем др. ubiquitin-связывающим белкам, RPN13 не использует alpha-спирали для связывания ubiquitin, а вместо этого использует регионы петли Pru. Мутанты с аминокислотными заменами в петлях Pru, не соединяются с ubiquitin, это подтверждает, что регионы петли Pru ответственны ха это взаимодействие. Husnjak et al. определили ubiquitin-связывающие остатки в Pru дрожжей и что их мутации нарушают связывание. в

Чтобы действовать как протеосомный рецептор ubiquitin, Rpn13 соединяется с ubiquitin протеосомными компонентами одновременно. Schreiner et al. установили, что проеосомная субъединица Rpn2 и ubiquitin-связывающая поверхность Rpn13 в основном независимы; Rpn13 соединяется с Rpn2 посредством Pru домена без нарушения петель Rpn13, которые связывают ubiquitin.

Husnjak et al. показали, что Rpn13, подобно Rpn10, соединяется с ubiquitin-like (UBL)/ubiquitin-associated (UBA) белками, которые соединяются с и доставляют ubiquitylated мишени в протеосомы. Исходя из этих находок, авт. полагают, что ubiquitin conjugates могут соединяться с UBL/UBA белками, которые доставляют их в протеосомы и подводят их к Rpn13 и Rpn10. Альтернативно, UBL/UBA белки и внутренние рецепторы могут одновременно соединяться с мишенями.

Т.к. C конец Rpn13 соединяется с deubiquitylating энзимами, то в обех работах предполагается, что Rpn13 может соединять распознавание цепочки ubiquitin и разборку в протеосомах, тем самым связывая две важные ступени избирательной деградации белков.