Leta i den här bloggen

söndag 17 oktober 2010

Löytyihän sitä ubikitinaation kaltaistakin neuronista

http://www.jbc.org/content/275/12/8929.full The Amyloid Precursor Protein-binding Protein APP-BP1 Drives the Cell Cycle through the S-M Checkpoint and Causes Apoptosis in Neurons*
  1. Yuzhi Chen,
  2. Donna L. McPhie,
  3. Joseph Hirschberg§ and
  4. Rachael L. Neve

From the Department of Psychiatry, Harvard Medical School, McLean Hospital, Belmont, Massachusetts 02478 and the §Department of Genetics, Institute of Life Sciences, Hebrew University of Jerusalem, Jerusalem 91904, Israel

Abstract(suomennosta)

APP-BP1 binds to the amyloid precursor protein (APP) carboxyl-terminal domain.

APP- proteiinia sitova BP1 proteiini (APP-BP1) sitoutuu tähän amyloidiprekursoriproteiinin(APP) c-terminaaliseen domaaniin.

Recent work suggests that APP-BP1 participates in a novel ubiquitinylation-related pathway involving the ubiquitin-like molecule NEDD8.

Tämä työ vuodelta 2000 viittaa siihen, että APP-BP1 osallistuu juuri havaittuun ubikitinylaation kaltaiseen tiehen jossa on mukana ubikitiinin kaltainen molekyyli NEDD8.

We show here that, in vivo in mammalian cells, APP-BP1 interacts with hUba3, its presumptive partner in the NEDD8 activation pathway, and that the APP-BP1 binding site for hUba3 is within amino acids 443–479.

Tiedemiesryhmä osoittaa, että in vivo nisäkässoluissa APP-BP1 käy vuorovaikutukseen hUba3:n kanssa, mikä on sen partneri NEDD8-aktivaatiotiessä ja että APP-BP1:n sitoutumiskohta tuota hUba3 varten sijaitsee aminohapoissa 443- 479.

We also provide evidence that the human APP-BP1 molecule can rescue the ts41 mutation in Chinese hamster cells.

He osoittavat myös, että ihmisen APP-BP1 molekyyli voi korjata ts41 mutaation hamsterisoluissa.

This mutation previously has been shown to lead to successive S phases of the cell cycle without intervening G2, M, and G1, suggesting that the product of this gene negatively regulates entry into the S phase and positively regulates entry into mitosis. We show that expression of APP-BP1 in ts41 cells drives the cell cycle through the S-M checkpoint and that this function requires both hUba3 and hUbc12.

Tämän mainitun mutaation on aiemmin osoitettu johtavan toisiaan seuraaviin solusyklin S- faaseihin ilman G2, M ja G1 faaseja , mikä viittaa siihen että tämä geenituote säätelee negatiivisesti S-faasiin pääsyä ja positiivisesti mitoosiin siirtymistä. He osoittavat että APP-BP1 ilmenemä ts41 soluissa saattaa solusyklit S-M kontrollikohdan läpi ja tähän funktioon tarvitaan sekä hUba3 että hUbc12.

Overexpression of APP-BP1 in primary neurons causes apoptosis via the same pathway. A specific caspase-6 inhibitor blocks this apoptosis. These findings are discussed in the context of abnormalities in the cell cycle that have been observed in Alzheimer's disease.

Yliesiintymä APP-BP1 proteiinia primaarineuronissa aiheuttaa apoptoosin samaa tietä. erityinen kaspaasi-6-inhibiittori blokeeraa tämän apoptoosin. Näitä löytöjä on pohdittu niitten solusyklipoikkeavuuksien yhteydessä, joita liittyy Alzheimerin tautiin.

Amyloid precursor protein (APP),1 a transmembrane protein, is the source of the β-amyloid peptides that accumulate in the brains of patients with Alzheimer's disease (AD).

APP on transmembraaninen proteiini, jota kertyy Alzheimerin taudissa aivoihin ja se on amyloidi-beeta-peptidien lähde.

The possibility that APP may act as a signaling receptor was first proposed on the basis of its predicted amino acid sequence, which suggested that APP was a type 1 intrinsic membrane protein consistent with the structure of a cell surface receptor (1).

Ensiksi ehdotettiin ,ett'ä APP saattaisi toimia signaloivana reseptorina tietyn aminohapposekvenssinsä takia, mistä pääteltiin, että APP oli tyypin 1 sisäsyntyinen mambraaniproteiini, jonka rakenne on kuin solupintareseptorien rakenne.

It has now been demonstrated that a percentage of APP is found on the cell surface in neurons (2-4).

Nyt on osoitettu. että eräs prosentti APP.stä löydetäänkin neuronisolujen pinnoilta.

Cell-surface APP possesses a neurite-promoting activity that is distinct from that of the secreted APP (5), co-localizes with adhesion plaque components (3, 6), and participates in synaptic vesicle recycling (7), suggesting that a percentage of APP may function as a cell surface receptor, transducing signals from the extracellular matrix to the interior of the cell.

Solun pinnan APP omaa neuriittia edistävää aktiivisuutta , mikä on erilaista kuin erittyneen ( sekretorisen) APP:n aktiivisuus. Se sijoittautuu samaan paikkaan kuin adheesioplakkien komponentit ja osallistuu synaptisen rakkulan sykliseen (uudelleen)kiertoon ja tämä viittaa siihen. että tietty prosentti APP:sta saattaa toimia solupinnan reseptorina johtamassa signaaleja extrasellulaarisesta matriksista solun sisätiloihin.

APP-BP1 was identified by its interaction with the intracellular carboxyl terminus of APP (8), which places this molecule in a position potentially to participate in the transduction of signals from the cell surface into the cell.

APP-BP1 identifioitiin siitä, kun se asettui interaktioon APP-molekyylin intrasellulaarisen C-terminaalin kanssa ja tämä seikka asettaa tämän molekyylin asemaan, jossa se osallistuu signaalien kuljetukseen solun pinnalta solun sisätilaan.

APP-BP1 initially was found to be homologous to the Arabidopsis auxin resistance gene AXR1, and to the amino terminus of the ubiquitin activating enzyme E1.

APP-BP1 havaittiin aluksi homologiseksi erään AXR1 geenin kanssa ja ubikitiiniä aktivoivan entsyymin E1 aminoterminaalin kanssa.

It was puzzling that APP-BP1 lacked a conserved cysteine required for E1 ubiquitin conjugation activity.

Hämmästytti vain, että APP-BP1:stä puuttui E1 ubikitiinikonjugaatioaktiivisuudelle välttämätön cysteiiniaminohappotähde.

However, it was subsequently discovered that eukaryotes express a set of ubiquitin-like proteins that, like ubiquitin, are ligated to other proteins (9, 10).

Mutta kuitenkin sen jälkeen havaittiin, että eukaryosyyteillä ilmenee setti ubikitiinin kaltaisia proteiineja, jotka , kuten ubikitiini, liittyvät toisiin proteiineihin.

In yeast, one of these ubiquitin-like proteins, Rub1 (related toubiquitin 1), is activated by a heterodimer consisting of the subunits Ula1 and Uba3. Ula1 and Uba3 are related to the NH2- and COOH-terminal domains of the E1 ubiquitin-activating enzyme, respectively, and together fulfill E1-like functions for Rub1 activation.

Hiivassa eräs tällainen ubikitiinin kaltainen proteiini (Rub1) aktivoitu heterodimeeristä, jossa on tiettyjä alayksikköjä. Ne alayksiköt taas olivat samansukuisia kuin E1:n, ubikitiiniä aktivoivan entsyymin NH2- ja COOH-terminaalisetdomaanit.

Interestingly, Ula1 is homologous to APP-BP1 (11).

Mielenkiintoista on että toinen mainittu alayksikkö (Ula1) on homologinen APP-BP1:n kanssa.

Rub1 conjugation also requires Ubc12, a protein related to E2 ubiquitin-conjugating enzymes, which functions analogously to E2 enzymes in the Rub1-protein conjugate.

Rub1- konjugaatiossa vaaditaan myös Ubc12, joka on sukua E2:lle, ubikitiiniä konjugoiville entsyymeille, jokta toimivat analogisesti E2 entsyymin tavoin Rub1-proteiinikonjugaatiossa.

The cellular reactions involving these ubiquitin-like proteins appear to be quite similar to those involving ubiquitin, but the ubiquitin-like proteins have novel regulatory functions not necessarily linked to proteolysis (reviewed in Ref. 12).

Solureaktiot, jotka koskevat näitä ubikitiinin kaltaisia proteiineja, näyttävät olevan aika samankaltaisia kuin ne joihin ubikitiini osallistuu, muta ubikitiinin kaltaisilla proteiineilla on uusia regulatorisia toimintoja, jotka eivät välttämättä liity proteolyysiin.

For example, Rub1 has been shown to be conjugated to Cdc53, a component of a large ubiquitin-protein ligase E3 complex (termed SCF, comprising Cdc53, Skp1, and an F-box protein) that regulates G1/S progression of the cell cycle (11, 13).

Esimerkiksi Rub1 on näyttänyt konjugoituvan Cdc53:n kanssa, mikä on suuren ubikitiiniproteiiniligaasi E3 kompleksin komponentti; siinä on Cdc53, Skp1 ja F-box-proteiini, ja se säätelee solusyklissä G1/S progressiota.

The homologous pathway in mammalian cells is the NEDD8 conjugation pathway.

Nisäkässoluissa on homologisena tienä NEDD8 konjugaatiotie.

NEDD8, the mammalian orthologue of Rub1, was first cloned as a developmentally down-regulated gene expressed in neural precursor cells (14).

NEDD( , nisäkkään Rub1 ortologi, kloonattiin ensiksi kehityksen myötä vaimentuneena geeniexcpressiona neuraalisista prekursorisoluista.

On the basis of in vitro studies, APP-BP1 has been proposed to be a member of this pathway (15, 16).

Koeputkitutkimusten perusteella APP-BP1 on ehdotettu tämän tien jäseneksi.

In vitro, APP-BP1 together with hUba3 behaves like the ubiquitin activating enzyme E1, with hUba3 containing the active cysteine and ATP binding site.

APP-BP1 yhdessä hUba3:n kanssa käyttäytyy kuten ubikitiinia aktivoiva entsyymi E1 ja hUba3 sisältää aktiivin cysteiinin sekä ATP:tä sitovan kohdan.

In vitro work has also shown that when NEDD8 is activated, it forms a thiol ester bond with hUbc12, the human homologue of Ubc12, which has a function parallel to that of the ubiquitin-conjugating enzyme Cdc34. Subsequently, NEDD8 is covalently coupled to its target proteins.

Koeputkessa on myös osoitettu, että kun NEDD8 on aktivoituneena, se muodostaa tioliesterisidoksen hUbc12:n kanssa, mikä on ihmisen Ubc12 analogi ja sillä on funktio, mikä on paralleeli ubikitiinia konjugoivan entsyymin Cdc34 kanssa. Seuraa , että NEDD8 sitoutuu kovalentisti kohdeproteiiniinsa.

The functions of the NEDD8 conjugation pathway are still unclear.

NEDD8 konjugaatiotien funktiot ovat vielä artikkelin julkaisuvaiheessa selvittämättömät.

Recent studies have revealed that NEDD8 modifies cullins, a group of proteins homologous to the yeast Cdc53.

Artikkelin kirjoitusajan suhteen uusimmat tutkimukset olivat paljastaneet, että NEDD8 modifioi culliineja, joka ovat hiivn Cdc53 proteiinin homologeja.

Interestingly, cullin-2 is modified by NEDD8 and assembles with the von Hippel-Lindau tumor suppressor protein pVHL into an SCF-like complex, linking the tumor suppressor function of pVHL to NEDD8 conjugation with cullin-2 (17).

Cullin- 2 modifioituu NEDD8.sta ja ja kertyy von Hippel-Lindau tuumorisupressoriproteiinin pVHL: kanssa SCF- kaltaiseksi kompleksiksi, mikä linkkiää pVHL:n tuumoria vaimentavan funktion NEDD8:n ja cullin-2: den konjugaatioon

A recent study (18) showed that the NEDD8-modified form of cullin-1 is localized to interphase and mitotic centrosomes as well as to the cytoplasm, suggesting that NEDD8 modification of cullins may ensure accurate chromosome segregation in mitosis. These observations hint at a critical role in cell cycle control for the NEDD8 conjugation pathway.

Eräs tuore tutkimus osoitti, että NEDD8:lla modifioitunut cullin-1 muoto sijoittautui interfaasiin ja mitoottisiin sentrosomeihin kuten myös sytoplasmaan, mikä viittaa siihen, että NEDD8:n culliinimodifikaatio saattaa taata mitoosin täsmällisen kromosomien tiivistymisen. Nämä havainnot viittaavat siihen, että NEDD8:n konjugaatiotiellä on kriittinen osuus solusyklin kontrolloimisessa.

In the present report, we show that APP-BP1 co-immunoprecipates with hUba3 from mammalian cells, and we identify a 36-amino acid domain of APP-BP1 to which hUba3 binds.

Tässä artikkelin raportissa tutkijat osoittavat wt APP-BP1 korjaa solusyklin S- M- kontrollikohdan defektin ts41 hamsterin soluissa. Tämä korjaustyö on riippuvainen APP-BP1 sitoutumisesta hUba3:een. Tämä korjaustyö estyy, jos on dominanteja mutantteja kuten hUba3 ja Ubc12-mutantit.

We also show that wild type APP-BP1 rescues the cell cycle S-M checkpoint defect in ts41 hamster cells (19,20), that this rescue is dependent on the binding of APP-BP1 to hUba3, and that dominant negative mutants of hUba3 and Ubc12 prevent the rescue.

Lopuksi tiedemiehet osoittivat, että APP-BP1 yliesiintymä johtaa primäärin neuronin apoptoosiin sellasita tietä, johon osallistuu hUba3 ja hUbc12.

Finally, we show that overexpresion of APP-BP1 in primary neurons causes apoptosis by a pathway that also involves hUba3 and hUbc12.

Inga kommentarer:

Skicka en kommentar