ただ今実施中のプロモーション | 詳細はこちら >>

ユビキチン・プロテアソームのインタラクティブパスウェイ

© Cell Signaling Technology. All Rights Reserved.
ハイライトされた結節点

パスウェイの説明:

ユビキチン・プロテアソーム経路は酵母から哺乳類に至るまでよく保存されており、真核細胞において多くの短寿命タンパク質の分解に必要です。標的には細胞周期調節タンパク質があり、このタンパク質を適切なタイミングで分解することは細胞分裂の制御にとって不可欠です。また、小胞体内で適切に折りたたまれなかったタンパク質も標的となります。

ユビキチン修飾はATP依存性のプロセスで、3種類の酵素によって実行されます。「ユビキチン活性化酵素」(E1) は、高度に保存された76個のアミノ酸から成るタンパク質であるユビキチンとチオエステル結合を形成します。この反応によって、それに続くユビキチンと「ユビキチン結合酵素」 (E2) の結合が可能となり、さらにユビキチンのC末端と基質タンパク質上のリジン残基との間にイソペプチド結合を形成します。後者の結合は「ユビキチンリガーゼ」 (E3) を必要とし、E3リガーゼは単量体サブユニット酵素にも多量体サブユニット酵素にもなることができます。別々のポリペプチド上にあるユビキチン結合ドメインと基質結合ドメインが、アダプタータンパク質やCullinによって連結されることもあります。E3リガーゼには多くの種類があります。各E3リガーゼはある種の基質タンパク質のサブセットのみを修飾する特異性を有し、基質タンパク質のリン酸化を含む様々な翻訳後修飾によって、更なる特異性を獲得します。

モノユビキチン化は、エンドサイトーシスとDNA損傷に影響を及ぼし、また、細胞内タンパク質の局在および輸送にも変化をもたらします。一方、複数回ユビキチン化されて生じるポリユビキチン鎖は、標的タンパク質をプロテアソームによって分解するために必要となります。多量体サブユニット26Sプロテアソームは、ポリユビキチン化された基質を認識し、折りたたみを解いて、小さなペプチドに分解します。この反応は、プロテアソーム複合体の円筒構造の中心内で起こり、中心のスレオニン残基がペプチド結合の加水分解における求電子剤として機能します。ポリユビキチン鎖は、DNA損傷応答、ミトコンドリアの維持およびマイトファジー、リソソームの分解、T細胞受容体のシグナル伝達、NF-κBシグナル伝達など、様々な細胞プロセスにおいても確認されています。

ユビキチン化酵素 (UBE) は、タンパク質のユビキチン化を触媒します。ユビキチン化は可逆的プロセスであり、脱ユビキチン化酵素 (DUB) によって逆行できます。現在のところ、USP、UCH、OTU、MJD、JAMM酵素の5つのDUBサブファミリーが認められています。ヒトにおいては、PSMD14 (POH1/RPN11)、UCH37 (UCH-L5)、Ubiquitin-Specific Protease 14の三つのプロテアソーム内DUBがあります。Ubiquitin-Specific Protease 14は、tRNA-guanine transglycosylase (USP14/TGT60 kDa) の60 kDaサブユニットとしても知られています。

参考文献:

ハーバード大学医学大学院、Beth Israel Deaconess Medical Center (マサチューセッツ州、ボストン) のWenyi Wei教授に、この図表をレビューしていただいたことを感謝いたします。

作成日2004年9月

改訂日2014年7月

  • キナーゼキナーゼ
  • ホスファターゼホスファターゼ
  • 転写因子転写因子
  • カスパーゼカスパーゼ
  • 受容体受容体
  • 酵素酵素
  • アポトーシス促進性アポトーシス促進性
  • 生存促進性生存促進性
  • GAP/GEFGAP/GEF
  • GTPaseGTPase
  • Gタンパク質Gタンパク質
  • アセチル化酵素アセチル化酵素
  • 脱アセチル化酵素脱アセチル化酵素
  • リボソームサブユニットリボソームサブユニット
  • 直接刺激型修飾直接刺激型修飾
  • 直接阻害型修飾直接阻害型修飾
  • 多段階刺激型修飾多段階刺激型修飾
  • 多段階阻害型修飾多段階阻害型修飾
  • 仮の刺激型修飾仮の刺激型修飾
  • 仮の阻害型修飾仮の阻害型修飾
  • サブユニットの分離または開裂産物サブユニットの分離または開裂産物
  • サブユニットの連結サブユニットの連結
  • 移行移行
  • 転写性刺激型修飾転写性刺激型修飾
  • 転写性阻害型修飾転写性阻害型修飾
Powered By OneLink