Proteasomalny receptor ubikwityny ADRM1 jest białkiem , które u ludzi jest kodowane przez gen ADRM1 . Ostatnie dowody na proteasomu potwierdziły, że białko kodowane przez gen ADRM1 , znane również u drożdży jako podjednostka regulatorowa proteasomu 26S Rpn13 (systematyczna nomenklatura dla podjednostek proteasomu), jest podjednostką kompleksu proteasomu 19S.
Gen ADRM1 koduje jedną z nie-ATPazowych podjednostek podstawy regulatora 19S, podjednostkę Rpn13. Ludzki gen PSMD4 ma 10 egzonów i znajduje się w paśmie chromosomu 20q13.33. Ludzkie białko Proteasomalny receptor ubikwityny ADRM1 ma wielkość 42 kDa i składa się z 407 aminokwasów. Obliczony teoretyczny pI tego białka wynosi 4,95.
proteasomu 26S zwykle składa się z cząstki rdzenia 20S (CP lub proteasomu 20S) i jednej lub dwóch cząstek regulatorowych 19S (RP lub proteasomu 19S) po jednej lub obu stronach baryłkowatego 20S. CP i RP dotyczą różnych cech strukturalnych i funkcji biologicznych. W skrócie, subkompleks 20S wykazuje trzy typy aktywności proteolitycznych, w tym aktywność podobną do kaspazy, podobną do trypsyny i podobną do chymotrypsyny. Te aktywne miejsca proteolityczne znajdujące się po wewnętrznej stronie komory tworzą 4 ułożone w stos pierścienie podjednostek 20S, zapobiegając przypadkowemu kontaktowi białka z enzymem i niekontrolowanej degradacji białka. Cząstki regulatorowe 19S mogą rozpoznawać białko znakowane ubikwityną jako substrat degradacji, rozkładać białko do postaci liniowej, otwierać bramkę cząstki rdzeniowej 20S i kierować substan do komory proteolitycznej. Aby sprostać takiej złożoności funkcjonalnej, cząsteczka regulatorowa 19S zawiera co najmniej 18 konstytutywnych podjednostek. Podjednostki te można podzielić na dwie klasy w oparciu o zależność podjednostek od ATP, podjednostki zależne od ATP i podjednostki niezależne od ATP. Zgodnie z oddziaływaniem białek i charakterystyką topologiczną tego wielopodjednostkowego kompleksu, cząsteczka regulatorowa 19S składa się z podkompleksu zasady i pokrywy. Podstawa składa się z pierścienia sześciu ATPaz AAA (podjednostka Rpt1-6, systematyczna nomenklatura) i czterech podjednostek innych niż ATPaza ( Rpn1 , Rpn2 i Rpn10 . Zatem proteasomalny receptor ubikwityny ADRM1 (Rpn13) jest ważnym składnikiem tworzącym podstawę podkompleks cząsteczki regulatorowej 19S. Tradycyjny pogląd na Rpn13 jest taki, że jest raczej partnerem asocjacyjnym kompleksu proteasomu niż konstytutywną podjednostką. Jednak pojawiające się dowody sugerują, że Rpn13 jest nową podjednostką 19S. Niedawne badania dostarczyły nowych dowodów na budowę kompleksu 19S poprzez podejście integracyjne łączące dane z mikroskopii krioelektronowej, krystalografii rentgenowskiej, sieciowania chemicznego specyficznego dla reszt i kilku technik proteomicznych.W nowo utworzonym sub-złożonym modelu zasady 19S, Rpn2 jest sztywnym białkiem zlokalizowanym po stronie pierścienia ATPazy , wspierając jako połączenie między wieczkiem a podstawą.Rpn1 jest konformacyjnie zmienny, umieszczony na obrzeżach pierścienia ATPazy.Receptory ubikwityny Rpn10 i Rpn13 znajdują się dalej w dystalnej części kompleksu 19S, co wskazuje, że zostały zrekrutowane do złożone późno podczas procesu montażu.
Funkcjonować
Jako mechanizm degradacji odpowiedzialny za około 70% wewnątrzkomórkowej proteolizy, kompleks proteasomu (proteasom 26S) odgrywa kluczową rolę w utrzymaniu homeostazy proteomu komórkowego. W związku z tym nieprawidłowo sfałdowane białka i uszkodzone białka muszą być stale usuwane w celu recyklingu aminokwasów do nowej syntezy; równolegle niektóre kluczowe białka regulatorowe spełniają swoje funkcje biologiczne poprzez selektywną degradację; ponadto białka są trawione do peptydów w celu prezentacji antygenu MHC klasy I. Aby sprostać tak skomplikowanym wymaganiom procesów biologicznych poprzez przestrzenną i czasową proteolizę, substraty białkowe muszą zostać rozpoznane, rekrutowane i ostatecznie zhydrolizowane w dobrze kontrolowany sposób. Zatem cząsteczka regulatorowa 19S obejmuje szereg ważnych możliwości, aby sprostać tym wyzwaniom funkcjonalnym. Aby rozpoznać białko jako wyznaczony substrat, kompleks 19S ma podjednostki zdolne do rozpoznawania białek ze specjalnym znacznikiem degradacyjnym, ubikwitynylacją. Ma również podjednostki, które mogą wiązać się z nukleotydami (np. ATP) w celu ułatwienia asocjacji między cząstkami 19S i 20S, a także powodowania zmian potwierdzających C-końce podjednostki alfa, które tworzą wejście podstanu kompleksu 20S. Rpn13 jest jedną z podstawowych podjednostek cząstki regulatorowej 19S i bierze udział w tworzeniu subkompleksu „podstawowego”. W podkompleksie podstawowym Rpn13, jako receptor ubikwityny, zapewnia pozycję dokującą dla ubikwitynowanego substratu. Dowody wykazały, że ubikwitynacja podjednostki Rpn13 może znacznie zmniejszyć zdolność proteasomu do wiązania i degradacji białek sprzężonych z ubikwityną. Badanie z wykorzystaniem biochemicznych i obiektywnych metodologii AQUA-MS dostarczyło dowodów pokazujących, że chociaż zdecydowana większość (jeśli nie wszystkie) proteasomów z podwójnymi czapeczkami 26S, oba kompleksy 19S, zawierają receptor ubikwityny Rpn10 , tylko jedna z tych cząstek 19S zawiera dodatkowe receptor ubikwityny Rpn13, definiując w ten sposób asymetrię w proteasomie 26S. Taka strukturalna asymetria może być molekularnym fundamentem jednokierunkowego procesu zasilania substratem kompleksu proteasomu.
