Cullin (u kvasinek Cdc53p, u C. elegans Cul1[1]) je protein tvořící součást komplexu cullin-RING ubikvitin-ligáz (CRL), kde slouží jako molekulární lešení pro vazbu proteinů obsahujících motiv RING finger a E2 enzymů.[2] V lidském genomu se nachází 7 cullinů (CUL1, CUL2, CUL3, CUL4A, CUL4B, CUL5, CUL7). Každý obvykle váže Rbx (Ring box) protein, jenž slouží k navázání E2 enzymu, a dále adaptorové proteiny, jež rekrutují substrátový receptor. Tento substrátový receptor váže substrát, jenž má být ubikvitinován.[3] Culliny mohou být neddylovány, tedy modifikovány navázáním proteinu NEDD8 (culliny jsou jediným známým cílem NEDD8 proteinu[4]). Neddylace způsobuje aktivaci CRL komplexů, deneddylace (pomocí COP9 signalozomu[5]) má opačný účinek. Inhibiční účinek na činnost cullin-RING komplexů má i vazebný protein CAND1 (cullin-associated NEDD8-dissociated protein 1).[3]

Struktura SCF komplexu (cul1-rbx1-skp1-f boxskp2), obsahujícího cullin 1

Tzv. „cullin-homology“ doménu obsahují i další proteiny, někdy řazené přímo mezi culliny[6] – např. APC2 podjednotka komplexu podporujícího anafázi (APC) či PARC protein, schopný kotvit p53 k membráně. Oba tyto proteiny mají rovněž ubikvitin-ligační aktivitu.[7][8][9]

FunkceEditovat

Culliny mají důležitou strukturní funkci v komplexech CRL ubikvitinligáz. Konkrétním příkladem je SCF komplex obsahující cullin 1. Tyto komplexy směřují k destrukci cílové proteiny (substráty) tím, že je polyubikvitinují. Regulují tím tak rozmanité buněčné a fyziologické procesy, jako je regulace glukózového metabolismu, replikace DNA, vývoj končetin nebo cirkadiánní rytmy.[10]

ReferenceEditovat

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Cullin na anglické Wikipedii.

  1. Oxford dictionary of biochemistry and molecular biology; revised edition. Příprava vydání R. Cammack et al. New York: Oxford university press, 2006. ISBN 0-19-852917-1. 
  2. GENSCHIK, P.; SUMARA, I.; LECHNER, E. The emerging family of CULLIN3-RING ubiquitin ligases (CRL3s): cellular functions and disease implications. EMBO J.. 2013, roč. 32, čís. 17, s. 2307–20. Dostupné online. ISSN 1460-2075. 
  3. a b MAHON, C.; KROGAN, N. J.; CRAIK, C. S., et al. Cullin E3 ligases and their rewiring by viral factors. Biomolecules.. 2014, roč. 4, čís. 4, s. 897–930. Dostupné online. ISSN 2218-273X. 
  4. PAN, Z. Q.; KENTSIS, A.; DIAS, D. C., et al. Nedd8 on cullin: building an expressway to protein destruction. Oncogene.. 2004, roč. 23, čís. 11, s. 1985–97. Dostupné online. ISSN 0950-9232. 
  5. LINGARAJU, G. M.; BUNKER, R. D.; CAVADINI, S., et al. Crystal structure of the human COP9 signalosome. Nature.. 2014, roč. 512, čís. 7513, s. 161–5. Dostupné online. ISSN 1476-4687. 
  6. SARIKAS, A.; HARTMANN, T.; PAN, Z. Q. The cullin protein family. Genome Biol.. 2011, roč. 12, čís. 4, s. 220. Dostupné v archivu pořízeném dne 2020-06-05. ISSN 1465-6914. 
  7. PETROSKI, M. D.; DESHAIES, R. J. Function and regulation of cullin-RING ubiquitin ligases. Nat Rev Mol Cell Biol.. 2005, roč. 6, čís. 1, s. 9–20. Dostupné online. ISSN 1471-0072. 
  8. ZHENG, N.; SCHULMAN, B. A.; SONG, L., et al. Structure of the Cul1-Rbx1-Skp1-F boxSkp2 SCF ubiquitin ligase complex. Nature.. 2002, roč. 416, čís. 6882, s. 703–9. Dostupné online. ISSN 0028-0836. 
  9. GOLDENBERG, S. J.; CASCIO, T. C.; SHUMWAY, S. D., et al. Structure of the Cand1-Cul1-Roc1 complex reveals regulatory mechanisms for the assembly of the multisubunit cullin-dependent ubiquitin ligases. Cell.. 2004, roč. 119, čís. 4, s. 517–28. Dostupné online. ISSN 0092-8674. 
  10. KIPREOS, E. T.; LANDER, L. E.; WING, J. P., et al. cul-1 is required for cell cycle exit in C. elegans and identifies a novel gene family. Cell.. 1996, roč. 85, čís. 6, s. 829–39. Dostupné online. ISSN 0092-8674.