Białka związane z mikrotubulami Łańcuch lekki 1A/1B 3B (dalej określany jako LC3) jest białkiem , które u ludzi jest kodowane przez gen MAP1LC3B . LC3 jest centralnym białkiem w szlaku autofagii, gdzie działa w autofagii i biogenezie autofagosomu . LC3 jest najczęściej stosowanym markerem autofagosomów.
LC3 został pierwotnie zidentyfikowany jako białko związane z mikrotubulami w mózgu szczura. Jednak później odkryto, że podstawową funkcją LC3 jest autofagia , proces obejmujący masową degradację składników cytoplazmatycznych.
Rodzina białek ATG8
MAP1LC3B jest członkiem wysoce konserwatywnej rodziny białek ATG8 . Białka ATG8 są obecne we wszystkich znanych organizmach eukariotycznych . Zwierzęca rodzina ATG8 obejmuje trzy podrodziny: (i) łańcuch lekki 3 białka 1 związanego z mikrotubulami (MAP1LC3); (ii) wzmacniacz ATPazy związany z aparatem Golgiego o masie cząsteczkowej 16 kDa (GATE-16); oraz (iii) białko związane z receptorem kwasu γ-aminomasłowego ( GABARAP ). MAP1LC3B jest jednym z czterech genów w podrodzinie MAP1LC3 (inne obejmują MAP1LC3A , MAP1LC3C i MAP1LC3B2 ).
Funkcjonować
Cytoplazmatyczny LC3
C-koniec nowo zsyntetyzowanego LC3 jest hydrolizowany przez proteazę cysteinową zwaną ATG4B , odsłaniając Gly120, określany jako LC3-I. LC3-I, poprzez serię reakcji podobnych do ubikwityny z udziałem enzymów ATG7 , ATG3 i ATG12 - ATG5 - ATG16 , zostaje skoniugowany z grupą czołową lipidu fosfatydyloetanoloaminy . Uważa się, że zmodyfikowana lipidowo postać LC3, określana jako LC3-II, bierze udział w ekspansji błony autofagosomu i zdarzeniach fuzji. Jednak dokładna rola LC3 w szlaku autofagicznym jest nadal dyskutowana, a kwestia, czy LC3 jest wymagany do autofagii, jest przedmiotem dyskusji, ponieważ knockdown MAP1LC3B jest kompensowany przez innych członków podrodziny MAP1LC3. Wcześniejsze badania wykazały, że myszy z nokautem MAP1LC3B rozwijają się normalnie, prawdopodobnie z powodu nieznanego wówczas mechanizmu kompensacyjnego. Dalsze prace wykazały jednak, że LC3 jest wymagany do autofagii poprzez jednoczesne obniżenie poziomu wszystkich członków podrodziny MAP1LC3. Podczas gdy inne badanie dowodzi, że powalenie MAP1LC3 nie wpływa na masową autofagię, podczas gdy jej GABARAP są kluczowi w tym procesie. LC3 działa również - razem z receptorami autofagii (np. SQSTM1 ) - w selektywnym wychwytywaniu ładunku w celu degradacji autofagii. Niezależnie od autofagosomów, pojedynczy rozpuszczalny LC3 jest związany z kompleksem około 500 kDa w cytoplazmie.
Jądrowy LC3
Nie należy lekceważyć znaczenia funkcji jądrowych białek autofagii. Duża pula LC3 jest obecna w jądrze wielu różnych typów komórek. W odpowiedzi na głód jądrowy LC3 jest deacetylowany i przemieszczany z jądra do cytoplazmy, gdzie działa w autofagii. Jądrowy LC3 oddziałuje z laminą B1 i bierze udział w degradacji blaszki jądrowej . LC3 jest również wzbogacony w jąderka poprzez swój potrójny motyw argininowy i łączy się z wieloma różnymi składnikami jądrowymi i jąderkowymi, w tym: MAP1B , tubulina i kilka białek rybosomalnych .
Struktura
LC3 wykazuje homologię strukturalną z ubikwityną i dlatego został nazwany białkiem podobnym do ubikwityny . LC3 ma interfejs wiążący LDS (miejsce dokowania LIR)/hydrofobowy na N-końcu, który oddziałuje z białkami zawierającymi LIR (region interakcji LC3). Domena ta jest bogata w aminokwasy hydrofobowe, których mutacja upośledza zdolność wiązania LC3 z białkami zawierającymi LIR, z których wiele to białka adaptera ładunku autofagii. Na przykład sekwestosom (SQSTM1) oddziałuje z aminokwasami Phe 52 i Leu53 obecnymi w hydrofobowym interfejsie wiążącym LC3, a jakakolwiek mutacja tych aminokwasów zapobiega interakcji LC3 z SQSTM1.
Tanida I, Tanida-Miyake E, Nishitani T, Komatsu M, Yamazaki H, Ueno T, Kominami E (marzec 2002). „Mysi Apg12p ma preferencję substratową dla mysiego Apg7p w stosunku do trzech homologów Apg8p”. Komunikaty dotyczące badań biochemicznych i biofizycznych . 292 (1): 256–62. doi : 10.1006/bbrc.2002.6645 . PMID 11890701 .
Przegląd wszystkich informacji strukturalnych dostępnych w PDB dla UniProt : Q9GZQ8 (białka związane z mikrotubulami 1A/1B lekki łańcuch 3B (MAP1LC3B)) w PDBe -KB .
Galeria WP
1ugm : Struktura krystaliczna LC3
1v49 : Struktura roztworu łańcucha lekkiego białka związanego z mikrotubulami-3
2z0d : Struktura krystaliczna ludzkiego kompleksu Atg4B-LC3(1-120).
2z0e : Struktura krystaliczna ludzkiego kompleksu Atg4B-LC3(1-124).
