泛素样修饰剂激活酶 3； UBA3

泛素激活酶 E1C； UBE1C
泛素激活酶 3，酿酒酵母，同源物； UBA3

HGNC 批准的基因符号：UBA3

细胞遗传学位置：3p14.1 基因组坐标（GRCh38）：3:69,054,730-69,080,373（来自 NCBI）

▼ 说明

UBA3 编码 NEDD8（603171）激活酶（NAE）的亚基，对于控制泛素连接酶滞蛋白-RING 亚型的活性至关重要（Soucy 等人总结，2009）。

▼ 克隆与表达

泛素（191339）通过由 E1（泛素激活）、E2（泛素结合）和 E3（泛素连接）酶组成的多酶系统共价连接至靶蛋白。大阪等人（1998）发现 NEDD8（603171）是一种泛素样蛋白，以类似于泛素化的方式与蛋白质缀合。他们发现，β-淀粉样蛋白前体蛋白结合蛋白-1（APPBP1；603385）可以与兔网织红细胞裂解物中的 NEDD8 结合。然而，由于 APPBP1 仅显示与 E1 酶的 N 端结构域相似，因此作者推断它必须与与 E1 酶的 C 端区域相似的蛋白质相互作用。通过搜索序列数据库，Osaka 等人（1998）鉴定了编码 UBA3 的 cDNA，UBA3 是酵母 Uba3 的人类同源物。预测的 442 个氨基酸的 UBA3 蛋白与酵母 Uba3 具有 43% 的序列同一性。在体外，UBA3 与 APPBP1 形成复合物，并与 NEDD8 形成硫酯键。大阪等人（1998）表明 APPBP1/UBA3 复合物作为 E1 样酶来激活 NEDD8。

为了鉴定新型类固醇受体相互作用蛋白，Fan 等人（2002）使用 ER-α（133430）的配体结合和铰链区作为诱饵，对大鼠子宫腔上皮 cDNA 文库进行了酵母 2 杂交筛选。他们克隆并鉴定了编码与酵母和人 UBA3 同源的蛋白质的 cDNA，UBA3 是泛素样 NEDD8 缀合途径（称为 neddylation）激活酶的催化亚基。序列分析显示，Uba3 含有多个核受体（NR）相互作用基序（NR 框），已知这些基序可介导共调节蛋白和配体激活的 NR 之间的相互作用。酵母 2-hybrid 和谷胱甘肽-S-转移酶 Pull-down 测定表明，Uba3 直接与配体占据的 ER-α 和 ER-β 相互作用（601663）。哺乳动物细胞中 Uba3 的瞬时转染以时间依赖性方式抑制 ER 介导的反式激活。作者得出结论，UBA3 通过涉及 neddylation 途径的新机制抑制类固醇激素受体诱导的转录。

▼ 测绘

Gross（2022）根据 UBA3 序列（GenBank BC022853）与基因组序列（GRCh38）的比对，将 UBA3 基因对应到染色体 3p14.1。

▼ 基因功能

NEDD8 激活酶（NAE）由 NAE1（603385）和 UBA3 亚基组成，是 NEDD8 贡献途径的重要组成部分，控制泛素连接酶滞蛋白-RING 亚型的活性，从而调节一部分蛋白酶体上游的蛋白质。滞蛋白-RING 连接酶的底物在与癌细胞生长和生存途径相关的细胞过程中具有重要作用。苏西等人（2009）描述了 MLN4924，一种有效的选择性 NAE 抑制剂。 MLN4924 通过一种新的作用机制（S 期 DNA 合成失调）破坏滞蛋白-RING 连接酶介导的蛋白质周转，导致人类肿瘤细胞凋亡。在耐受良好的化合物暴露下，MLN4924 抑制了小鼠体内人类肿瘤异种移植物的生长。苏西等人（2009）得出结论，NAE 抑制剂可能有望用于治疗癌症。

▼ 生化特征

瓦尔登等人（2003）报道了人 APPBP1-UBA3（NEDD8 的异二聚体 E1 酶）的结构和突变分析。每个 E1 活性均由一个结构域指定：类似于细菌腺苷酸化酶的腺苷酸化结构域、围绕催化半胱氨酸组织的 E1 特异性结构域以及类似于泛素的参与 E2 识别的结构域。这些结构域排列在 2 个协调蛋白质和核苷酸结合的裂缝周围，以便 E1 的每个反应以装配线方式驱动下一个反应。

Bohnsack 和 Haas（2003）从人红细胞中纯化了 APPBP1-UBA3，并分析了 NEDD8 激活的动力学。在放射性标记的 ATP 和放射性标记的重组 NEDD8 存在下，APPBP1-UBA3 快速形成稳定的化学计量三元复合物，由紧密结合的 NEDD8 腺苷酸和 UBA3-NEDD8 硫羟酸酯组成。同位素交换动力学表明，异二聚体遵循伪有序机制，其中 ATP 为主导，NEDD8 为尾随底物。 NEDD8 的 Ala72 对于结合 APPBP1-UBA3 至关重要。 Bohnsack 和 Haas（2003）得出结论，APPBP1-UBA3 激活 NEDD8 的机制与 UBA1 激活泛素具有高度保守性。

黄等人（2007）报道了人类 NEDD8 通路的捕获泛素样蛋白（UBL）激活复合物的结构分析，该复合物包含 NEDD8 的异二聚体 E1（APPBP1-UBA3）、2 个 NEDD8（1 个与 E1 硫酯连接、1 个非共价连接）与腺苷酸化相关）、催化失活的 E2（UBC12；603173）和 MgATP。结果表明硫酯开关可以切换 E1-E2 亲和力。两个 E2 结合位点依赖于 NEDD8 通过硫酯连接到 E1。其中一个是通过显着的 E1 构象变化而暴露出来的。另一个直接来自硫酯结合的 NEDD8。 NEDD8 转移至 E2 后，恢复为替代的 E1 构象将促进共价 E2-NEDD8 硫酯产物的释放。因此，黄等人（2007）得出结论，在连续的缀合酶之间转移UBL的硫酯键可以诱导构象变化并改变相互作用网络以驱动UBL级联中的连续步骤。