Yleistä E3 ubikitiiniligaasien luokittelusta päivitystä

Tässä välillä kun kirjoittelen TRIM - motiivin E3 ligaasesta  tulee  havaitsemaan myös muun tyyppisiä E3 ligaaseja.  niistä on luetteloja netissä. Otan yhden PubMed artikkelin  esimerkkinä. 

Essays Biochem. 2005;41:15-30. E3 ubiquitin ligases.

Ardley HC¹, Robinson PA.
Abstract

 Ubikitiini-26S proteosomisysteemin(UPS)  selektiivisyys jotakin tiettyä substraattia kohtaan  käyttää interaktiota ubikitiiniä konjugoivan  E2 entsyymin ja ubikitiini-proteiiniligaasi entsyymin E3 kesken.  E2 entsyymiä on hyvin harvoja soluissa, muta sen sijaan E3 entsyymejäon erittäin paljon, ehkä sadoittain.  Ennen valiutumista on posttranslationaalinen proteiinisubstraatin modifikaatio                  ( fosforylaatio tai hydroxylaatio) usein tarpeen. Sitten tietyn substraatin   spatiotemporaalinen kohdentaminen ja proteiinin hajoittaminen  onnistuu. -    (Kommentti: Tiedetäänhän normaalin kehon proteiinien jatkuvasti  uusiutuvan ja korjaantuvan  ja tässä näkymättömättä  työssä on  näille  molekyylimoduuleille  sitä näkymätöntä  tehtävää. Ne on oikeastaan havaittu vasta kun niissä alkaa olla jotain vikaa ja siksi niiten geeninimissäkin on  viite tautiin, josta ne on tunnistettu).

• The selectivity of the ubiquitin-26 S proteasome system (UPS) for a particular substrate protein relies on the interaction between a ubiquitin-conjugating enzyme (E2, of which a cell contains relatively few) and a ubiquitin-protein ligase (E3, of which there are possibly hundreds). Post-translational modifications of the protein substrate, such as phosphorylation or hydroxylation, are often required prior to its selection. In this way, the precise spatio-temporal targeting and degradation of a given substrate can be achieved.

 E3 ubikitiiniligaasit on  monenlaisten proteiinien ryhmä, jolle on tyypillistä  jokin määrätty tunnusmerkillinen motiivi kussakin.

Pääjakona 
RING-tyyppiset:
Single type, c-CBL, Mdm2, BRCA1
RBR- tyyppiset (RING between RING)
TRIM-tyyppiset.
Cullin-tyyppiset:
SCF-tyyppiset( SCF: Kts.  https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23940030/

 VHL- tyyppiset ( v Hippel-Lindau)

BTB-tyyppiset 

ABL cyclosomit

Kts. kuva:
http://www.ruhr-uni-bochum.de/biochem/zellbio/research/ubiquitin.html.de

HECT tyypin E3 (CE6AP) , homologisia  E6-assosioituneen  proteiinin C-terminaalille. Tässä ryhmässä mainitaan myös Nedd4 ja Smurf/1/2)

RING tyypin E3 ( RING tulee sanoista  Really Interesting New Gene) tai U-box ( modifioitu RING motiivi, jossa on  täysi komplementti Zn2+  sitovien   ligandien domeeneja) 

• The E3s are a large, diverse group of proteins, characterized by one of several defining motifs. These include a HECT (homologous to E6-associated protein C-terminus), RING (really interesting new gene) or U-box (a modified RING motif without the full complement of Zn2+-binding ligands) domain. 

 HECT tyypin E3- entsyymit omaavat suoraa osuutta ubikitinaation aikaiseen katalyysiin. Sen sijaan RING ja U-box tyyppsiet E3 entsyymit nopeuttavat proteiinien ubikitinaatiota.

RING ja U-box tyyppiset E3 ubikitiiniligaasit  toimivat adaptorin kaltaisina molekyyleinä. Ne saattavat  jonkin E2:n ja jonkin substraatin riittävän lähelle edistääkseen substraatin ubikitinaatiota.
Eräät RING- tyypin  E3 ubikitiiniligaasit ( kuten MDM2 ja c-Cbl) pystyvät  ilmeisesti toimimaan yksin, mutta muut esiintyvän suurempina komplekseina kuten APC/C ( anafaasia edistävä kompleksi)-Tässä linkissä  kerrotaan APC/C.stä_
https://www.youtube.com/watch?v=iv-u4uOFY7U

•  Whereas HECT E3s have a direct role in catalysis during ubiquitination, RING and U-box E3s facilitate protein ubiquitination. These latter two E3 types act as adaptor-like molecules. They bring an E2 and a substrate into sufficiently close proximity to promote the substrate's ubiquitination. Although many RING-type E3s, such as MDM2 (murine double minute clone 2 oncoprotein) and c-Cbl, can apparently act alone, others are found as components of much larger multi-protein complexes, such as the anaphase-promoting complex. 

Yhteenvetona: nämä monipuolist ominaisuudet ja interaktiot  tekevät E3 ubikitiiniligaasti  vahvaksi ja speisfiseki protiinien  (clearing) hajoitusmekanismiksi kaikissa eukaryoottisen organismin soluissa. Niiten tärkeyttä valaisee se normaalien soluprosessien lukumäärä, joita ne säätelevät  ja varsinkin  selalsiten  tautien lukumäärä, joihin liittyy näiden proteiinin funktion menetys tai  niiden suorittama väärä kohdentaminen.

Taken together, these multifaceted properties and interactions enable E3s to provide a powerful, and specific, mechanism for protein clearance within all cells of eukaryotic organisms. The importance of E3s is highlighted by the number of normal cellular processes they regulate, and the number of diseases associated with their loss of function or inappropriate targeting.

 Eräs toinen lähde  jaotteli E3 ligaasit seuraavasti

• RING -type E3

Single type 

 c-Cbl,

 MDM2,

 BRCA1 (BRAP2, RNF52)

RBR type (RING in between RING)

TRIM type (1-76)  Tripartite motif

Cullin- type (SCF- type, VHL- type, BTB type)

APC/Cyclosome   Anaphase promoting  complex

U-box type E3

CHIP.

 E4B, E4A..

• HECT- type

CE6AP

Nedd4

Smurf1/2
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19953087/

• Unclassified E3

TAF250

A20 ( toimii sekä E3 ligaasina että DUB- funktiolla, bifunktionaalinen OTUD7C (DUB).

IpaH family, Shigella dysenteria, invaasioplasmidiantigeeni

Sde A, bact. E3 ligaasi

Lisätieto  12.10.2019  F-box- spesifisyystekijöstö eräöille CUL- ryhmän E3-unikitiiniligaaseille.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23940030/

J Biol Chem. 2013 Sep 27;288(39):28152-62. doi: 10.1074/jbc.M113.504308. Epub 2013 Aug 12.

The F-box protein FBXO25 promotes the proteasome-dependent degradation of ELK-1 protein.

Teixeira FR¹, Manfiolli AO, Soares CS, Baqui MM, Koide T, Gomes MD.

FBXO25 is one of the 69 known human F-box proteins that serve as specificity factors for a family of ubiquitin ligases composed of SKP1, Rbx1, Cullin1, and F-box protein (SCF1) that are involved in targeting proteins for degradation across the ubiquitin proteasome system. However, the substrates of most SCF E3 ligases remain unknown. Here, we applied an in chip ubiquitination screen using a human protein microarray to uncover putative substrates for the FBXO25 protein. Among several novel putative targets identified, the c-fos protooncogene regulator ELK-1 was characterized as the first endogenous substrate for SCF1(FBXO25) E3 ligase. FBXO25 interacted with and mediated the ubiquitination and proteasomal degradation of ELK-1 in HEK293T cells. In addition, FBXO25 overexpression suppressed induction of two ELK-1 target genes, c-fos and egr-1, in response to phorbol 12-myristate 13-acetate. Together, our findings show that FBXO25 mediates ELK-1 degradation through the ubiquitin proteasome system and thereby plays a role in regulating the activation of ELK-1 pathway in response to mitogens.KEYWORDS:

E3 Ubiquitin Ligase; Ets Family Transcription Factor; Proteasome; Protein Degradation; egr-1

DOI:

10.1074/jbc.M113.504308

https://www.sciencedirect.com/topics/neuroscience/transcription-factor-elk-1

Päivitys 12.10.2019.