Białka znakowane łańcuchami lizyny (Lys, K) 48 poliubikwityn są przeznaczone do degradacji przez system proteasomów 26S. degradacji przez system proteasomalny 26S. Upośledzenie funkcji układu ubikwityna proteasomu (UPS) prowadzi do akumulacji białek poliubikwitynowanych białek w wielu stanach neurodegeneracyjnych, w tym w Parkinsona (PD). Niemniej jednak, mechanizmy komórkowe leżące u podstaw śmierć komórkowa wywołana upośledzonym UPS nadal nie jest jasna. Co ciekawe, ostatnie badania wskazują, że kilka białek związanych z rodzinną PD jest w stanie do promowania tworzenia łańcuchów poliubikwitynowych Lys-63. Dlatego też Celem tego badania było zbadanie roli ubikwitynacji K48 i K63 w mitochondriach apoptozie, w której pośredniczą mitochondria, w modelach in vitro zwyrodnienia dopaminergicznego. Ekspozycja szeroko stosowanego inhibitora proteasomu MG-132 na neurony dopaminergiczne linii komórkowej (N27) indukowała szybką akumulację poliubikwitynowanych białek w mitochondriach. mitochondriach. Wydaje się, że skutkuje to preferencyjnym wiązaniem koniugatów ubikwityny w mitochondriach. koniugatów ubikwityny w błonie zewnętrznej i poliubikwitynacji białek błony zewnętrznej. białek błony zewnętrznej. Co ciekawe, mutant ubikwityny (K48R) skutecznie ratował komórki przed komórki przed apoptozą mitochondriów indukowaną przez MG-132 bez zmiany stanu statusu antyoksydacyjnego komórek; podczas gdy mutant ubikwityny (K63R) zwiększał proapoptotyczne działanie MG-132. W tym miejscu przedstawiamy nowy wniosek, że poliubikwitynowane białka, inaczej poddawane degradacji proteasomalnej, preferencyjnie gromadzą się w mitochondriach podczas stresu proteolitycznego; i że poliubikwitynacja Lys-48 i Lys-63 są kluczowymi determinantami śmierci komórek za pośrednictwem mitochondriów podczas dysfunkcji proteasomalnej. Wszystkie te odkrycia dają nowy wgląd w przesłuch między UPS a mitochondriami w dopaminergicznych komórkach neuronalnych. --- Po wejściu Legionella pneumophila do ameb i makrofagów, za pośrednictwem gospodarza farnezylacja efektora AnkB umożliwia jego zakotwiczenie w błonie wakuoli wakuoli zawierającej Legionellę (LCV). Na LCV, AnkB wyzwala dokowanie polubikwitynowanych białek związanych z K(48), które są degradowane przez proteasomy gospodarza. proteasomy gospodarza, aby podnieść komórkowe poziomy aminokwasów potrzebnych do wewnątrzkomórkowej proliferacji. proliferacji. Zakłócenie funkcji AnkB powoduje, że L. pneumophila wykazują odpowiedź głodową i różnicują się w fazę niereplikującą w odpowiedzi na podstawowe poziomy w odpowiedzi na podstawowe poziomy aminokwasów komórkowych, które nie są wystarczające do zasilania wewnątrzkomórkowej proliferacji L. pneumophila. Dlatego też ustaliliśmy, czy biologiczna funkcja AnkB jest czasowo i przestrzennie uruchamiana po przyłączeniu bakterii do komórki gospodarza w celu obejścia nieproduktywne różnicowanie bakterii do fazy niereplikującej po wejścia bakterii. Tutaj pokazujemy, że po przyłączeniu L. pneumophila do ludzkich makrofagi pochodzące z monocytów (hMDM), gospodarz farnezylacja i ubikwitynacja są rekrutowane przez system Dot/Icm do błony plazmatycznej wyłącznie poniżej miejsc przyłączenia bakterii. Transkrypcja i wstrzyknięcie ankB jest wyzwalana przez przyłączone bakterie zewnątrzkomórkowe, po czym następuje szybka farnezylacja i zakotwiczenie AnkB do cytozolowej strony błony plazmatycznej poniżej przyłączenia bakterii, gdzie poliubikwitynowane białka związane z K(48) są są montowane i degradowane przez proteasomy, co prowadzi do szybkiego wzrostu komórkowego poziomu aminokwasów. komórkowych poziomów aminokwasów. Nasze dane reprezentują nową strategię wewnątrzkomórkowego patogenu, który wywołuje szybką przebudowę odżywczą komórki gospodarza komórki gospodarza po przyłączeniu do błony plazmatycznej, w wyniku czego powstaje nieodpłatna nadwyżka nadwyżka aminokwasów komórkowych jest generowana w celu wsparcia proliferacji przybywającego patogenu.
Jaka jest biologiczna rola ubikwitynacji białek związanej z K-48?
Proteasom, który szybko identyfikuje i niszczy niepożądane białka, odgrywa istotną rolę w utrzymaniu homeostazy białek komórkowych. Białka, które są przeznaczone do degradacji za pośrednictwem proteasomu, są zwykle znakowane łańcuchem ubikwityny połączonym przez lizynę (K) 48, która kieruje je do maszynerii proteolitycznej. Białka polubikwitynowane połączone przez K(48) są degradowane przez proteasomy w celu podniesienia komórkowego poziomu aminokwasów potrzebnych do proliferacji wewnątrzkomórkowej. NF-κB i ubikwitylacja zostały początkowo powiązane, gdy uznano, że łańcuchy ubikwityny związane z lizyną (K)48 są zaangażowane w przetwarzanie prekursorów NF-κB i degradację inhibitora białek kappa B (IκB).