COP9 信号体,亚基 5; COPS5

  • CSN5
  • Jun 激活域结合蛋白;JAB1
  • SGN5
  • MOV34 家族,38-KD 成员

HGNC 批准的基因符号:COPS5

细胞遗传学位置:8q13.1 基因组坐标(GRCh38):8:67,043,078-67,062,132(来自 NCBI)

▼ 描述

COPS5 是 COP9 信号体(CSN) 的一个亚基,可磷酸化目标蛋白,导致其泛素化并被 26S 蛋白酶体降解。COPS5 作为 COP9 信号体内的受体发挥作用并结合底物蛋白(Bech-Otschir 等人,2001)。

▼ 克隆和表达

Claret 等人在酵母 2 杂交系统中使用 JUN(165160) 的更多可变激活结构域作为诱饵(1996) 鉴定了 JAB1。JAB1基因编码334个氨基酸的蛋白质,相对分子质量为37.5 kD。JAB1 的 N 末端区域与秀丽隐杆线虫的开放解读码组 F37A4.5 和粟酒裂殖酵母 pad1+ 基因的产物显示出 57% 的同一性,该基因在遗传上被鉴定为 AP1 靶基因子集的共激活子。JAB1 和 pad1+ 蛋白在功能上可以互换。他们定义了一组新的共激活剂,可提高 AP1 蛋白激活靶基因的特异性。1.5 kb JAB1 转录本广泛表达。免疫荧光分析表明JAB1是核蛋白。

▼ 基因家族

Asano 等人(1997) 将 JAB1 鉴定为 MOV34(PSMD7; 157970) 家族的成员。他们将 JAB1 称为 38-kD MOV34 同源物。

▼ 基因功能

使用酵母 2 杂交系统,Claret 等人(1996) 发现 JAB1 与 JUN 和 JUND(165162) 相互作用,但不与 JUNB(165161) 或 v-jun 相互作用。结果,JAB1 仅选择性地增强 JUN 或 JUND 的反式激活。在体外,JAB1 特异性稳定 JUN 或 JUND 与 AP1 位点的复合物,并且不影响 JUNB 或 v-jun 的结合。JUN 的氨基酸 31 至 57(v-jun 中不存在)包含 JAB1 相互作用表面。JAB1 与 JUN 相互作用并刺激其在哺乳动物细胞中的活性。尽管JAB1没有与JUN或JUND形成异二聚体,但其对它们的DNA结合和反式激活能力的影响类似于外齿共激活子对果蝇中Bithorax复合物的同源结构域蛋白的影响。

比安奇等人(2000) 发现 JAB1 与 α-L/β-2 整联蛋白 LFA1 的 β-2 亚基的胞质结构域相互作用(153370/600065)。比安奇等人(2000) 发现 JAB1 存在于细胞的细胞核和细胞质中,并且 JAB1 的一部分与 LFA1 在细胞膜上共定位。LFA1 参与后,JAB1 核库增加,同时含有 c-Jun 的 AP1 复合物与其 DNA 共有位点的结合增强,并且 AP1 依赖性启动子的反式激活增加。比安奇等人(2000) 表明通过 LFA1 整合素的信号传导可能通过调节 JAB1 核定位来影响 JUN 驱动的转录。这代表了整合素依赖性基因表达调节的新途径。

Kleemann 等人使用全长巨噬细胞迁移抑制因子(MIF;153620)作为脑 cDNA 文库的酵母 2 杂交筛选中的诱饵(2000) 将 JAB1 捕获为 MIF 的交互伙伴。通过免疫共沉淀和下拉实验,Kleemann 等人(2000) 证实了特定的 MIF-JAB1 关联。共聚焦显微镜分析表明,MIF-JAB1 复合物位于外周质膜附近的细胞质中,表明 MIF 与整合素信号通路之间存在潜在联系。荧光素酶报告基因和凝胶位移分析表明,内源性和外源性 MIF 抑制 JAB1 诱导的 AP1 转录活性,但不干扰核因子 kappa-B(NFKB; 164011) 活性。同样地,重组 MIF 抑制 JAB1 刺激和肿瘤坏死因子(TNF; 191160) 诱导的 JNK(601158) 活性。MIF 还诱导 p27(CDKN1B; 600778) 表达,并通过抑制 JAB1 依赖性 CDKN1B 降解来反映 CDKN1B 介导的生长停滞。突变分析表明,跨越氨基酸 50 至 65(包括 cys60)的 16 残基 MIF 肽与野生型 MIF 强烈竞争 JAB1 结合。克莱曼等人(2000) 表明通过 MIF-JAB1 的信号传导孤立于潜在的 MIF 受体,并指出 JAB1 是唯一被证明与 MIF 相互作用的蛋白质。突变分析表明,跨越氨基酸 50 至 65(包括 cys60)的 16 残基 MIF 肽与野生型 MIF 强烈竞争 JAB1 结合。克莱曼等人(2000) 表明通过 MIF-JAB1 的信号传导孤立于潜在的 MIF 受体,并指出 JAB1 是唯一被证明与 MIF 相互作用的蛋白质。突变分析表明,跨越氨基酸 50 至 65(包括 cys60)的 16 残基 MIF 肽与野生型 MIF 强烈竞争 JAB1 结合。克莱曼等人(2000) 表明通过 MIF-JAB1 的信号传导孤立于潜在的 MIF 受体,并指出 JAB1 是唯一被证明与 MIF 相互作用的蛋白质。

Bech-Otschir 等人使用远西方和下拉分析法(2001) 发现四聚体 p53(TP53; 191170) 通过 JAB1 与纯化的人 COP9 信号体相互作用。信号体随后磷酸化 p53,导致 p53 泛素化并被 26S 蛋白酶体降解。p53 的磷酸化依赖于其与 JAB1 的结合,磷酸化是 p53 泛素化和降解的先决条件。

格米尔等人(2002) 分离了 TRC8(603046) 的果蝇同源物,并通过遗传操作和酵母 2 杂交筛选研究了其功能。人类和果蝇 TRC8 蛋白定位于内质网。果蝇 Trc8 或 Vhl(608537) 的缺失会导致相同的腹侧中线缺陷。GST 下拉和免疫共沉淀实验证实了果蝇中 Trc8 和 Vhl 之间的直接相互作用。格米尔等人(2002) 发现,在果蝇中,Trc8 的过度表达会抑制生长,这与其作为肿瘤抑制基因的假定作用一致。人类 JAB1 定位取决于 VHL 突变状态。因此,VHL、TRC8 和 JAB1 蛋白似乎在物理和功能上都有联系,并且所有 3 种蛋白都可能参与肾癌的发展。

COP9 信号体从 SCF 泛素连接酶的 CUL1(603134) 亚基中裂解泛素样蛋白 NEDD8(603171)。科普等人(2002) 发现 JAB1/COPS5 亚基中的 JAB1/MPN 结构域金属酶(JAMM) 基序是 COP9 信号体的 NEDD8 肽酶活性的基础。JAMM 基序由 his-X-his-X(10)-asp 基序(其中 X 表示任何残基)和上游谷氨酸组成。JAMM 基序存在于古细菌、细菌和真核生物的蛋白质中,包括 26S 蛋白酶体的 RPN11 亚基。JAMM 基序内的金属螯合剂和点突变消除了 COP9 信号体依赖性 NEDD8 从 CUL1 的裂解,但对 COP9 信号体复合物组装几乎没有影响。科普等人(2002) 提出 JAMM 肽酶在多种生理途径中发挥重要作用。

敏等人(2005) 发现 CSN 与 CUL1 相互作用,无论其 neddylation 状态如何。添加仅结合未neddylated CUL1 的CAND1(607727),可抑制CUL1 与CSN 的结合,并在体外增强CSN 的deneddylase 活性。特定 CSN 亚基的共表达表明,CSN1(GPS1;601934)、CSN2(604508)、CSN4(616008) 和 CSN5 提供了最小核心 CUL1 结合单元。

E2F1 基因(189971) 的标记框结构域和相邻区域对于 E2F1 细胞凋亡诱导的特异性至关重要。Hallstrom 和 Nevins(2006) 在人胸腺 cDNA 文库的酵母 2 杂交筛选中使用 E2F1 的标记框结构域,将 JAB1 鉴定为 E2F1 结合伴侣。JAB1 和 E2F1 在大鼠胚胎成纤维细胞中共表达可协同诱导细胞凋亡,与诱导 p53(191170) 蛋白积累一致。相反,JAB1 不与 E2F1 协同促进细胞周期进入。JAB1耗尽的细胞缺乏E2F1诱导的细胞凋亡和p53积累的诱导。Hallstrom 和 Nevins(2006) 得出结论,JAB1 是 E2F1 凋亡功能的重要辅助因子。

▼ 生化特征

晶体结构

林加拉朱等人(2014) 以 3.8 埃的分辨率展示了整个 350 kD 人类 CSN 全酶的晶体结构,详细介绍了该复合物的分子结构。CSN 有 2 个组织中心:由 6 个蛋白酶体盖子-CSN-起始因子-3 结构域蛋白形成的马蹄形环,以及由每个亚基的羧基末端 α 螺旋形成的大束。CSN5 及其二聚化伙伴 CSN6(COPS6; 614729) 错综复杂地嵌入螺旋束的核心。在无底物全酶中,CSN5 是自抑制的,这阻止了对活性位点的访问。林加拉朱等人(2014) 发现与 CSN 结合的 neddylated 滞蛋白-RING E3 泛素连接酶被 CSN4 感知,并在 CSN6 的协助下传达给 CSN5,导致 deneddylase 的激活。

▼ 测绘

Hartz(2004) 根据 COPS5 序列(GenBank U65928) 与基因组序列的比对,将 COPS5 基因对应到染色体 8q13.2。

▼ 动物模型

友田等人(2004) 发现 Jab1 缺失的小鼠胚胎在植入后很快死亡。缺乏其他 Cop9 信号体成分的突变胚胎细胞表达较高水平的 p27、p53(191170) 和细胞周期蛋白 E(123837),导致增殖受损并加速凋亡。Jab1 杂合小鼠健康且具有生育能力,但比其野生型同窝小鼠小。与野生型细胞相比,杂合小鼠胚胎成纤维细胞增殖不良,在 G1 期间显示出 p27 的低效下调,并且从 G0 到 S 期的进展延迟。杂合突变细胞中细胞周期蛋白 E 和去甲基化 Cul1 的水平没有变化,并且 p53 没有被诱导。友田等人(2004) 得出结论,JAB1 通过调节多种信号通路来控制细胞周期进程和细胞存活。