FBXL3
| FBXL3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Identyfikatory | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| , FBL3, FBL3A, FBXL3A, F-box i bogate w leucynę białko powtórzeń 3, F-box i białko bogate w leucynę powtórzeń 3, IDDSFAS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Identyfikatory zewnętrzne | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Wikidane | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
FBXL3 to gen występujący u ludzi i myszy, który koduje białko powtórzeń F-box/LRR 3 (FBXL3). FBXL3 należy do białek F-box , która stanowi jedną z czterech podjednostek kompleksu ligazy ubikwitynowej SCF .
Białko FBXL3 uczestniczy w pętli ujemnego sprzężenia zwrotnego odpowiedzialnej za generowanie molekularnych rytmów okołodobowych u ssaków poprzez wiązanie się z białkami CRY1 i CRY2 w celu ułatwienia ich poliubikwitynacji przez kompleks SCF i późniejszej ich degradacji przez proteasom .
Odkrycie
Funkcja genu Fbxl3 została niezależnie zidentyfikowana w 2007 roku przez trzy grupy, kierowane odpowiednio przez Michele Pagano , Josepha S. Takahashiego , dr Patricka Nolana i Michaela Hastingsa. Takahashi wykorzystał mutagenezę N-etylo-N-nitrozomocznika (ENU) do badań przesiewowych myszy o zróżnicowanej aktywności okołodobowej, co doprowadziło do odkrycia mutanta Overtime ( Ovtm ) genu Fbxl3 . Nolan odkrył mutację Fbxl3 After hours ( Afh ) przez badanie przesiewowe do przodu, oceniające zachowanie myszy poddanych mutagenezie w zakresie aktywności koła. Fenotypy zidentyfikowane u myszy zostały mechanistycznie wyjaśnione przez Pagano, który odkrył, że białko FBXL3 jest niezbędne do reaktywacji heterodimeru białka CLOCK i BMAL1 poprzez indukcję degradacji białek CRY.
Nadgodziny
Myszy z homozygotyczną mutacją Ovtm , wolno wybiegające z wewnętrznym okresem 26 godzin. Nadgodziny to mutacja powodująca utratę funkcji spowodowana zamianą izoleucyny na treoninę w regionie FBXL3, który wiąże się z CRY. U myszy z tą mutacją poziomy białek PER1 i PER2 są obniżone, podczas gdy poziomy białek CRY nie różnią się od tych u myszy typu dzikiego. Stabilizacja poziomu białka CRY prowadzi do ciągłej represji Per1 i Per2 .
Po godzinach
Mutacja After-hours polega na zastąpieniu cysteiny seryną w pozycji 358. Podobnie jak w przypadku Overtime , mutacja występuje w regionie, w którym FBXL3 wiąże się z CRY . Myszy homozygotyczne pod względem mutacji Afh mają okres swobodnego biegu około 27 godzin. Mutacja Afh opóźnia tempo degradacji białka CRY, wpływając tym samym na transkrypcję białka PER2.
Fbxl21
Najbliższym homologiem Fbxl3 jest Fbxl21 , ponieważ wiąże się on również z białkami CRY1 i CRY2. Zaproponowano, że Fbxl21 , zlokalizowany głównie w cytozolu, antagonizuje działanie Fbxl3 poprzez ubikwitynację i stabilizację białek CRY, zamiast prowadzić je do degradacji. FBXL21 ulega ekspresji głównie w jądrze nadskrzyżowaniowym, które jest regionem mózgu, który działa jako główny rozrusznik serca u ssaków.
Charakterystyka
Ludzki gen FBXL3 znajduje się na długim ramieniu chromosomu 13 w pozycji 22.3. Białko składa się z 428 aminokwasów i ma masę 48 707 daltonów. Białko FBXL3 zawiera domenę F-box, charakteryzującą się motywem 40 aminokwasów, który pośredniczy w interakcjach białko-białko, oraz kilkoma tandemowymi powtórzeniami bogatymi w leucynę, używanymi do rozpoznawania substratu. Ma osiem modyfikacji potranslacyjnych obejmujących ubikwitynację i cztery miejsca obejmujące fosforylację . Białko FBXL3 jest zlokalizowane głównie w jądrze. Jest to jedna z czterech podjednostek kompleksu ligazy ubikwityny o nazwie SKP1-CUL1-F-box-protein, który obejmuje białka CUL1, SKP1 i RBX1.
Funkcjonować
Białko FBXL3 odgrywa rolę w pętli ujemnego sprzężenia zwrotnego molekularnego rytmu okołodobowego ssaków. Białka PER i CRY hamują czynniki transkrypcyjne CLOCK i BMAL1. Degradacja PER i CRY zapobiega hamowaniu heterodimeru białka CLOCK i BMAL1. W jądrze białko FBXL3 celuje w CRY1 i CRY2 w celu poliubikwitynacji, która wyzwala degradację białek przez proteasom . FBXL3 wiąże się z CRY2, zajmując kieszeń kofaktora dinukleotydu flawinoadeninowego (FAD) C-końcowym ogonem i zakopuje interfejs wiążący PER na białku CRY2.
Białko FBXL3 jest również zaangażowane w powiązaną pętlę sprzężenia zwrotnego, która reguluje transkrypcję genu Bmal1 . Ekspresja Bmal1 jest regulowana przez wiązanie białek REV-ERBα i RORα z elementami odpowiedzi receptora sierocego (RORE) związanymi z kwasem retinowym w regionie promotora Bmal1 . Wiązanie białka REV-ERBα z promotorem hamuje ekspresję, podczas gdy wiązanie RORα aktywuje ekspresję. FBXL3 zmniejsza represję Bmal1 poprzez inaktywację kompleksu represora REV-ERBα i HDAC3 .
Stwierdzono również, że białko FBXL3 wspólnie degraduje c-MYC po związaniu z CRY2. Białko c-MYC jest czynnikiem transkrypcyjnym ważnym w regulacji proliferacji komórek . Białko CRY2 może działać jako kofaktor kompleksu ligazy FBXL3 i wchodzi w interakcje z fosforylowanym c-MYC. Ta interakcja sprzyja ubikwitynacji i degradacji białka c-MYC.
Interakcje
Wykazano, że FBXL3 wchodzi w interakcje z: