Ubiquitin-dependent sorting in endocytosis

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.2014年1月1日；6（1）：a016808。

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内吞作用中泛素依赖性排序

罗伯特·C·派珀¹, 伊万·迪基奇, Gergely L Lukacs公司

附属公司

PMID： 24384571
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内吞作用中泛素依赖性排序

罗伯特·C·派珀等。冷泉Harb Perspect生物. 2014.

.2014年1月1日；6（1）：a016808。

doi:10.1101/cshperspect.a016808。

作者

罗伯特·C·派珀¹, 伊万·迪基奇, Gergely L Lukacs公司

附属

¹爱荷华州爱荷华市爱荷华大学分子生理学和生物物理系，邮编：52242。

PMID： 24384571
预防性维修识别码：项目经理3941215
内政部： 10.1101/csh个人资料.a016808

摘要

当泛素（Ub）附着在质膜上的膜蛋白上时，它引导它们通过一系列分选步骤，最终将其输送到溶酶体的内腔，在那里它们进行完全的蛋白水解。泛素由一系列复合物识别，这些复合物在许多囊泡运输步骤中起作用。泛素是质膜内化的分选信号，是多泡晚期内体腔内小泡掺入的主要信号。催化这些步骤的分类机器可以通过各种Ub结合域结合Ub。同时，许多这些复合物本身都是泛素化的，因此提供了大量潜在的机制来调节其活性。在这里，我们概述了膜蛋白是如何在内吞途径中被选择进行泛素化和去泛素化的，以及泛素信号是如何被内吞分选机制解释的。

PubMed免责声明

数字

**图1。**
这里展示了对细胞表面蛋白质起作用的突出的Ub-连接复合物。Cullin-Ring连接酶，如SCFβ-TRCP复合物，可以修饰细胞表面的一部分受体（如生长激素受体）。Cbl连接酶家族在与酪氨酸磷酸化受体酪氨酸激酶结合并泛素化它们以诱导其配体刺激的下调中起着重要作用。多种细胞表面蛋白被Nedd4连接酶家族的成员泛素化，该家族具有HECT-Ub连接酶结构域。这些连接酶可以直接与底物蛋白结合，或者通过中间的衔接蛋白发挥作用。MARCH连接酶存在于分泌/内吞系统的多个域中，可以修饰多种膜蛋白。未折叠和受损的膜蛋白可以被一些识别内质网（ER）中受损蛋白的相同机制识别。图为CHIP连接酶，它与Hsp70和Hsc70伴侣在一个复合物中起作用。

**图2。**
Ub呈现一个疏水性相互作用表面，如图所示，它负责与绝大多数Ub结合蛋白结合。(A类)可添加到底物蛋白质的Ub拓扑类型的方案。Mono-Ub是直接附着在基板上的单个Ub。链中的多个连接的Ub可以通过K63或氨基末端连接形成线性链。这些链具有“开放”结构，其中每个Ub部分的疏水界面高度暴露。通过K48连接的聚Ub链采用更封闭的构象，使疏水界面更不易接近。其他连接将这种相互作用界面定位在更多不同的方向，使其更适合结合含UBD的特定亚群蛋白质。(B类)Ub（PDBID:1UBQ）的结构，疏水作用表面以绿色突出显示。(C)带有Ub的复合体中三个Ub交互模块的示例。VHS域：PDBID:3LDZ；UIM:PDBID:1Q0W；网关：PDBID:1WR6。

**图3。**
参与细胞表面和内体泛素化膜蛋白识别和处理的蛋白质组。在细胞表面，诸如Epsin和Eps15等蛋白质识别泛素化蛋白质，并将其招募到网格蛋白包被的囊泡中。其他Ub-结合蛋白，如CIN85和Hrs，在帮助引导泛素化的货物进入囊泡方面可能具有类似的作用。一旦泛素化的货物到达内体，它就会被ESCRT装置识别，ESCRT装置由ESCRT-0、-I、-II和-II组成。ESCRT-0的Hrs亚单位具有多个Ub结合域，使其成为一个关键的Ub分选受体，可以将Ub货物传递给其他也含有Ub结合区的ESCRT。其他内体蛋白可作为替代性ESCRT-0样受体，将泛素化的货物输送到较大的ESCRT装置中。这些“Alt 0”蛋白包括GGA、TOM1和Bro1家族的蛋白质，其中包括Bro1、Alix和HD-PTP。

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