Kilpirauhastoiminnan säätelyä ERAD-tasossa . UBC7

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12933904

Tiivistelmän suomennosta. 2- tyypin jodotyroniini-seleno-dejodinaasi (D2) on Endoplasmisessa verkostossa sijaitseva selenoproteiini, joka aktivoi kilpirauhashormonit T4 ja T3, joten sillä on tärkeä osa kilpirauhasen homeostaasissa.

 

Tällä D2- entsyymillä on vain 45 minuutin puoliintumisaika, koska siihen kohdistuu selektiivinen ubikitiinivälitteinen ERAD- hajoitus, mikä on erityisen mielenkiintoinen prosessi, sillä se kiihtyy D2 substraattialtistuksesta, joko T4 tai T3 – hormonista.

Tässä työssään tutkijat in vitro selvittävät , että GST- D2 fuusioproteiinit ovat spesifisesti liittyneet ubikitiinikonjugaasiin UBC7, ja D2:n puolelta on liittymässä C-terminaaliset aminohapot 169-234. Jos D2 ilmeni yhdessa inaktiivin mutantin tai päädystä lyhentyneen muodon kanssa, stabiloitui D2:n puoliintuminen. Näin havaittiin entsyymin C-terminaalin merkitsevän ERAD- prosessissa.

Ihmisen UBC6 ei assosioidu suoraan D2 entsyymiin , mutta se voiottaa osaa kompleksiin, jossa UBC7 ja D2 ovat assosioituneena. 

Ihmisalkion munuaissoluista samoihin aikoihin tehdyissä tutkimuksissa havaittiin, että D2:n aktiivi puoliintumisaika ja proteiinitasot stabiloituivat vain, jos sekä UBC6 - että UBC7- inaktiiveja mutantteja esiintyi yli-ilmentyneenä samaan aikaan D2:n kanssa, mikä viittaa siihen että E2 tasossa esiintynee redundanssia sekä basaalitasossa että substraatin kiihdyttämän D2 ERAD-prosessin tasossa.

Johtopäätös.

Jodotyroniini- seleno-dejodinaasi -entsyymin D2 endoplasmiseen retikulumiin assosioitunut hajoittaminen (ERAD tapahtuu ihmissoluissa UBC7 (E2 ubikitiinikonjugaasin) ja D2- entsyymin karboksyylialueen kontaktin kautta ja tämä on ainutlaatuinen mekanismi kiliprauhashormonin aktivaation kontrolloimisessa.

• Abstract The type 2 iodothyronine selenodeiodinase (D2) is an endoplasmic reticulum (ER)-resident selenoprotein that activates T4 to T3, playing a critical role in thyroid homeostasis. D2 has an approximately 45-min half-life due to selective ubiquitin-mediated ER-associated degradation (ERAD), a process of particular interest because it is accelerated by exposure to D2 substrates, T4 or rT3.
• The present in vitro binding studies indicate that glutathione-S-transferase (GST)-human D2 fusion proteins specifically associate with a mammalian homolog of the ubiquitin conjugase UBC7 (MmUBC7), with localization to amino acids 169-234 of D2. Coexpression of D2 with an inactive D2 mutant or a truncated version containing amino acids 169-234 stabilizes D2 half-life, supporting the importance of the carboxyl region of D2 for ERAD.
• Mammalian UBC6 (MmUBC6) does not directly associate with D2 but can associate with a complex containing UBC7 and D2.
• At the same time, functional studies in human embryonic kidney-293 cells indicate that D2 activity half-life and protein levels are stabilized only when inactive mutants of both UBC6 and UBC7 are overexpressed with D2, suggesting that redundancy may exist at the level of the E2 for both basal and substrate-accelerated D2 ERAD. In conclusion, D2 ERAD in human cells proceeds via an association between UBC7 and the carboxyl region of D2, a unique mechanism for the control of thyroid hormone activation. PMID: 12933904 DOI: 10.1210/me.2003-0082 [Indexed for MEDLINE]

• LÄHDE

Mol Endocrinol. 2003 Dec;17(12):2603-12. Epub 2003 Aug 21.

Endoplasmic reticulum-associated degradation of the human type 2 iodothyronine deiodinase (D2) is mediated via an association between mammalian UBC7 and the carboxyl region of D2.

Kim BW¹, Zavacki AM, Curcio-Morelli C, Dentice M, Harney JW, Larsen PR, Bianco AC.Abstract

T