HECT+E3泛素连接酶的分类、功能和进化分析.pdf

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1、万方数据第28卷第9期2011年9月28口计算机与应用化学ComputersandAppliedChemistry、bl28．No．9September,2011HECTE3泛素连接酶的分类、功能和进化分析胡丽珍，宋晓峰(南京航空航天大学生物医学工程系，江茹．，南京，210016)摘要：摘要i泛翥连接酶fB3sj在真接乍物牛命活动重要的调控过程，州泛素化降解过程·J，起着关键作用，具有HECT结构域的E3酶(HECTE3ubiquitinligase)根据兑N端结构域的不同j1T分为i类：HERCE3

2、酶．Nedd4／Nedd4一likeE3酶和Sllngle)一HECTE3酶。本文总结了事今有关这__三类E3『晦的结构域、生物学功能咀及与人类疾病关系的研宄进展，其中一些E3酶的隹物学功能还不是报清楚，特别是HERCE3s和Sl—HECTE3s。还l

3、章j述了近年来崮际上埘HECTE3酶进化分析的研究结果，进化分析有助r进一步研究HECT泛素连接酶的牛物学功能。晟后刈作用十泛素一蛋白酶体通路的疾病治疗策略和HECTE3酶底物的识*Ⅱ研究做r展望．废物数摊的缺乏限制rHECTE3的研究，凶此高通量识别

4、底物将是今后研究的上要方向。关键词：E3泛紊连接酶：HECT结构域；分类：进化中图分类号：08ll4文献标识码：A文章编号：100I-4160(2011)09一1143-11471引言蛋白质选择性降解是1种泛素一蛋白酶体所参与的高选择性的降解通路，调控着广泛的细胞过程。近年来关于蛋白质选择性降解的研究在国际上：被广泛的弓I起重视。泛素一蛋白酶体降解过程主要由3种重要的酶参与．包括：E1酶(泛素激活酶，ubiquitin．activatingenzyme)．E2酶(泛素结合酶，ubiquitin．con

5、jugationenzyme)乖JE3酶(泛素连接酶，ubiquitinproteinligase)。在泛素一蛋白酶体降解过程中，首先E1酶将泛素分子(ub)激活，此过程需要ATP提供能量：激活的泛索分了连接到E2酶上，E3酶特异的识别底物并引导E2酶将泛素结合到底物分子上，当底物上连接了4个以上泛素分子时，在26s酶的作用下水解成肽段，并释放出泛素分r【lJ。降解过程叶1．E3酶特异的结合底物蛋白．决定了其在泛素化降解蛋白质选择性方面的重要作川。人类中已经发现了500多种E3酶，根据结构和功能的不同

6、，可以分为3类：HECT结构域E3酶，RING结构域E3酶．及U．box结构域E3酶。不同类型的E3酶的序列同源性较低，组成差异较大。其中HECTE3酶是一类单体酶，种类最少，住遗传和人类疾病包括癌症、心血管疾病(Liddle’s综合症)、神经紊乱(安琪儿综合症)，以及一些疾病相关的过程包捅骨骼平衡、免疫反应和逆转录病毒出芽中起着重耍作用口j。HECTE3酶整条序列的结构还不是很清楚，但是对于单独的结构域L二经有相当多的研究。HECTE3酶的C端都包含1个约350个氨基酸的HECT结构域(见图1)，研

7、究表明HECT结构域在泛素化转运过程中足必要的，其中二仁胱氨酸起着关键作用．若该位点发生突变，泛素化就会完全失活啦年”。图1表示HECTE3酶的作用机制．HECT结构域的N．10be可以和泛素．E2酶共轭化合物结合，之后．泛素转移到位于该结构域C．10be起催化作用的半胱氨酸位点上形成硫脂键．最后泛素转移到底物蛋白或者另外一个泛素E形成聚泛素链”“J。而HECTE3底物特异性是由E3酶一底物蛋白相互作用的结构域决定的，根据该结构域的不同可将HECTE3酶分为3类：HERCE3酶，其包含RCCl．1ik

8、e结构域(RLDs)；Nedd4／Nedd4．1ikeE3酶，其包含色氨酸．色氨酸结构域(ww)：Sl(ngle)一HECTE3酶，其不包含RLDs和WW结构域I⋯。2HECTE3酶的分类HECTE3酶是最早研究的1种E3酶，至今已经从酵母到人类的101个物种的879条序列巾发现存在HECT2．1结构域，人类组织细胞中HECTE3酶共有28个成员口J。收稿日期：2010．1l，30．修回El期：2011．05—1I基金项目：汀掉省门然科学基金费助(BK2010509)作者简介：酬日日珍(1986一)，

9、血，i[苏苏州人，顾j生．E-mail：hulz03@163corn联系人：来晓峰(1968)，毋．剐教授．E-mail：xfsong@nuaaeducnFigIInteractionmechanismsofHECTubiquitinligase幽1HECTE3酶的作用机制HERCE3酶序列巾同时包含HECT和RCCI．1ike(RLDs)结构域的万方数据!!兰!笪墨垫墨叁璺!兰鲎兰Q!!：兰!(塑蛋白为HERCE3酶。RLDs由51．68个氨基酸的几个