RNF8 - RNF8
Е3 убиквитин-протеин лигазы RNF8 представляет собой фермент , который у человека кодируется RNF8 геном . RNF8 обладает активностью как в функциях иммунной системы, так и в репарации ДНК.
Функция
Белок, кодируемый этим геном, содержит мотив пальца RING и домен FHA . Было показано, что этот белок взаимодействует с несколькими убиквитин-конъюгированными ферментами класса II (E2), включая UBE2E1 / UBCH6, UBE2E2 и UBE2E3 , и может действовать как убиквитинлигаза (E3) при убиквитинировании определенных ядерных белков. Сообщалось об альтернативно сплайсированных вариантах транскриптов, кодирующих разные изоформы.
RNF8 способствует репарации повреждений ДНК посредством трех путей репарации ДНК: гомологичная рекомбинационная репарация (HRR), негомологичное соединение концов (NHEJ) и эксцизионная репарация нуклеотидов (NER). Повреждение ДНК считается основной причиной рака , а недостаток репарации ДНК может вызвать мутации, ведущие к раку. Дефицит RNF8 предрасполагает мышей к раку.
Ремоделирование хроматина
После возникновения двухцепочечного разрыва в ДНК хроматин должен быть расслаблен, чтобы позволить репарацию ДНК, либо с помощью HRR, либо с помощью NHEJ . Существует два пути, которые приводят к релаксации хроматина: один инициируется PARP1, а другой - γH2AX (фосфорилированная форма белка H2AX ) (см. Ремоделирование хроматина ). Ремоделирование хроматина, инициированное γH2AX, зависит от RNF8, как описано ниже.
Вариант гистона H2AX составляет около 10% гистонов H2A в хроматине человека. В месте двухцепочечного разрыва ДНК размер хроматина с фосфорилированным γH2AX составляет около двух миллионов пар оснований.
Сам по себе γH2AX не вызывает деконденсацию хроматина, но в течение нескольких секунд после облучения белок «Медиатор контрольной точки 1 повреждения ДНК» ( MDC1 ) специфически прикрепляется к γH2AX. Это сопровождается одновременным накоплением белка RNF8 и белка репарации ДНК NBS1, которые связываются с MDC1 . RNF8 опосредует обширную деконденсацию хроматина посредством его последующего взаимодействия с белком CHD4 , компонентом ремоделирования нуклеосом и деацетилазного комплекса NuRD .
RNF8 в гомологичной рекомбинационной репарации
Резекция конца ДНК является ключевым этапом репарации HRR, которая дает 3 'выступы, которые обеспечивают платформу для рекрутирования белков, участвующих в репарации HRR. Комплекс MRN , состоящий из Mre11 , Rad50 и NBS1 , выполняет начальные этапы резекции этого конца. RNF8 убиквитинирует NBS1 (как до, так и после повреждения ДНК), и это убиквитинирование необходимо для эффективной гомологичной рекомбинационной репарации. Убиквитинирование NBS1 с помощью RNF8, однако, не требуется для роли NBS1 в другом процессе репарации ДНК, репарации присоединения концов ДНК к подверженным ошибкам, опосредованным микрогомологией .
RNF8, похоже, играет и другие роли в HRR. RNF8, действуя как убиквитинлигаза, моноубиквитинатирует γH2AX, чтобы связывать молекулы репарации ДНК в повреждениях ДНК. В частности, активность RNF8 необходима для рекрутирования BRCA1 для репарации гомологичной рекомбинации.
RNF8 в негомологичном соединении концов
Белок Ku представляет собой димерный белковый комплекс, гетеродимер двух полипептидов , Ku70 и Ku80 . Белок Ku образует кольцевую структуру. Ранним шагом в восстановлении соединения ДНК с негомологичным концом двухцепочечного разрыва является проскальзывание белка Ku (с его кольцевой структурой белка) по каждому концу разорванной ДНК . Два белка Ku, по одному на каждом сломанном конце, связываются друг с другом и образуют мостик. Это защищает концы ДНК и формирует платформу для дальнейшей работы ферментов репарации ДНК. После того, как разорванные концы соединяются, два Ku-белка по-прежнему окружают уже неповрежденную ДНК и больше не могут соскользнуть с конца. Белки Ku должны быть удалены, иначе они вызовут потерю жизнеспособности клеток. Удаление Ku-белка осуществляется либо убиквитинированием Ku80 RNF8, что позволяет ему высвободиться из кольца Ku-белка, либо убиквитинированием Ku-белка, стимулируемым NEDD8 , вызывающим его высвобождение из ДНК.
RNF8 при эксцизионной репарации нуклеотидов
УФ- индуцированное образование димеров пиримидина в ДНК может привести к гибели клеток, если повреждения не будут заживлены. В большинстве случаев восстановление этих повреждений осуществляется путем эксцизионного восстановления нуклеотидов. После УФ-облучения RNF8 привлекается к участкам УФ-индуцированного повреждения ДНК и убиквитинирует компонент хроматина гистон H2A. Эти ответы обеспечивают частичную защиту от УФ-излучения.
Нарушение сперматогенеза
Сперматогенез - это процесс, при котором сперматозоиды образуются из сперматогониальных стволовых клеток путем митоза и мейоза . Основная функция мейоза - гомологичная рекомбинационная репарация этой ДНК зародышевой линии . RNF8 играет важную роль в передаче сигналов о наличии двухцепочечных разрывов ДНК. У самцов мышей с нокаутом гена для RNF8 нарушен сперматогенез, по-видимому, из-за дефекта гомологичной рекомбинационной репарации.
Взаимодействия
RNF8 было показано, взаимодействуют с альфа - рецепторов ретиноида X .
Смотрите также
использованная литература
дальнейшее чтение
- Маруяма К., Сугано С. (январь 1994 г.). «Олиго-кэппинг: простой метод замены кэп-структуры эукариотических мРНК олигорибонуклеотидами». Джин . 138 (1–2): 171–4. DOI : 10.1016 / 0378-1119 (94) 90802-8 . PMID 8125298 .
- Боналдо М.Ф., Леннон Г., Соарес МБ (сентябрь 1996 г.). «Нормализация и вычитание: два подхода к облегчению открытия генов» . Геномные исследования . 6 (9): 791–806. DOI : 10.1101 / gr.6.9.791 . PMID 8889548 .
- Судзуки Ю., Ёситомо-Накагава К., Маруяма К., Суяма А., Сугано С. (октябрь 1997 г.). «Создание и характеристика полноразмерной библиотеки кДНК, обогащенной по 5'-концу». Джин . 200 (1–2): 149–56. DOI : 10.1016 / S0378-1119 (97) 00411-3 . PMID 9373149 .
- Ито К., Адачи С., Иваками Р., Ясуда Х., Муто Й., Секи Н., Окано И. (май 2001 г.). «Удлиненные на N-конце человеческие ферменты, конъюгирующие с убиквитином (E2s), опосредуют убиквитинирование белков RING-finger, ARA54 и RNF8» . Европейский журнал биохимии / FEBS . 268 (9): 2725–32. DOI : 10.1046 / j.1432-1327.2001.02169.x . PMID 11322894 .
- Такано Ю., Адачи С., Окуно М., Муто Ю., Йошиока Т., Мацусима-Нишиваки Р., Цуруми Н., Ито К., Фридман С. Л., Мориваки Н., Кодзима С., Окано И. (апрель 2004 г.). «Белок пальца RING, RNF8, взаимодействует с ретиноидным X-рецептором альфа и усиливает его активность, стимулирующую транскрипцию» . Журнал биологической химии . 279 (18): 18926–34. DOI : 10.1074 / jbc.M309148200 . PMID 14981089 .
- Ленер Б., Сандерсон К.М. (июль 2004 г.). «Каркас взаимодействия белков для деградации мРНК человека» . Геномные исследования . 14 (7): 1315–23. DOI : 10.1101 / gr.2122004 . PMC 442147 . PMID 15231747 .
- Руал Дж. Ф., Венкатесан К., Хао Т., Хирозане-Кишикава Т., Дрикот А., Ли Н., Беррис Г. Ф., Гиббонс Ф. Д., Дрезе М., Айви-Гедехуссу Н., Клитгорд Н., Саймон С., Боксем М., Мильштейн С., Розенберг Дж., Голдберг DS, Zhang LV, Wong SL, Franklin G, Li S, Albala JS, Lim J, Fraughton C, Llamosas E, Cevik S, Bex C, Lamesch P, Sikorski RS, Vandenhaute J, Zoghbi HY, Smolyar A, Bosak S, Sequerra R, Doucette-Stamm L, Cusick ME, Hill DE, Roth FP, Vidal M (октябрь 2005 г.). «К карте протеомного масштаба сети белок-белкового взаимодействия человека». Природа . 437 (7062): 1173–8. Bibcode : 2005Natur.437.1173R . DOI : 10,1038 / природа04209 . PMID 16189514 . S2CID 4427026 .
- Колас Н.К., Чапман Дж. Р., Накада С., Иланко Дж., Чахван Р., Суини Ф. Д., Панье С., Мендес М., Уилденхайн Дж., Томсон Т. М., Пеллетье Л., Джексон С. П., Дюроше Д. (декабрь 2007 г.). «Оркестровка ответа на повреждение ДНК с помощью убиквитинлигазы RNF8» . Наука . 318 (5856): 1637–40. Bibcode : 2007Sci ... 318.1637K . DOI : 10.1126 / science.1150034 . PMC 2430610 . PMID 18006705 .
внешние ссылки
- RNF8 + белок, + человек по медицинским предметным рубрикам Национальной медицинской библиотеки США (MeSH)