含有 OTU 结构域的泛素醛结合蛋白 1；OTUB1

含有 OTU 结构域的 UBAL 结合蛋白 1
OTUBAIN 1; OTU1；OTB1

HGNC 批准的基因符号：OTUB1

细胞遗传学定位：11q13.1 基因组坐标（GRCh38）：11:63,986,438-63,998,412（来自 NCBI）

▼ 说明

Otubains，例如 OTB1，是一种去泛素化半胱氨酸蛋白酶（DUBs；参见602519）属于卵巢肿瘤（OTU）蛋白超家族。与其他 DUB 一样，otubains 精确地在泛素（UB; 参见191339）-蛋白质键（Balakirev et al., 2003）。

▼ 克隆与表达

Balakirev等（2003）通过UB醛（UBAL）亲和纯化HeLa细胞中的DUBs，然后进行SDS-PAGE和质谱分析，获得了编码OTB1和OTB2（608338）的cDNA。271 个氨基酸、31 kD OTB1 蛋白包含 UB 相互作用基序（UIM）和 UB 相关（UBA）结构域，以及假定的核定位信号和共有的 LxxLL 基序。RT-PCR 和蛋白质印迹分析显示 OTB1 在白细胞中广泛表达，有 2 种亚型。

通过PCR和免疫印迹分析，Soares等人（2004）鉴定了一种广泛表达的815-bp OTB1亚型和一种仅在淋巴组织中表达的950-bp亚型。815-bp异构体编码Balakirev等人（2003）报道的31-kD蛋白质，而950-bp异构体编码35-kD、315个氨基酸的蛋白质OTB1ARF1（OTB1替代阅读框-1），即OTU 半胱氨酸蛋白酶催化核心中缺少 asp 和 cys 残基，仅保留 OTU 结构域的 C 端侧翼区域。OTB1ARF1 转录物是从与 OTB1 相同的转录起始位点产生的，但使用位于外显子 2 的 AUG 密码子，且阅读框架与 OTB1 不同。此外，OTB1ARF1 中的外显子 4 和 5 之间没有剪接，这导致移码回到与 OTB1 相同的阅读框。

▼ 基因功能

Soares等人（2004）通过酵母2-杂交分析表明GRAIL（RNF128; 300439）与OTB1结合。尽管OTB1被发现具有DUB活性，但它未能使多泛素化的GRAIL去泛素化。免疫沉淀和共表达分析表明，OTB1（而非 OTB1ARF1）与 USP8（603158）的 C 端 UCH 催化结构域结合，与 GRAIL 形成三分子复合物。Soares et al.（2004）研究了表达 OTB1 替代形式的 T 细胞受体转基因小鼠的细胞。表达OTB1的细胞含有微量的Grail，增殖良好，并产生大量的白细胞介素2（IL2; 147680）抗原刺激后。相比之下，表达 OTB1ARF1 的细胞含有大量 Grail，且功能无能、增殖不良且不产生 Il2。Soares et al.（2004）认为T细胞中OTB1和OTB1ARF1的平衡是调节GRAIL稳定性和次级淋巴器官免疫反应结果的重要因素。

Nakada et al.（2010）报道OTUB1是一种去泛素化酶，是双链断裂诱导的染色质泛素化的抑制剂。令人惊讶的是，他们发现OTUB1能够抑制RNF168（612688）依赖的多泛素化，而与其催化活性无关。OTUB1通过结合并抑制UBC13（UBE2N；603679），RNF168的同源E2酶。Nakada et al.（2010）认为这种不寻常的调节模式不太可能仅限于UBC13，因为对OTUB1相关蛋白的分析表明OTUB1与UBE2D和UBE2E亚家族的E2结合。最后，OTUB1 耗竭减轻了与 ATM（607585）信号传导缺陷相关的双链断裂修复缺陷，表明 OTUB1-UBC13 相互作用的药物靶向可能会增强 DNA 损伤反应。

Lin等人（2009）利用免疫印迹分析证明了GRAIL在naive小鼠和人CD4（186940）T淋巴细胞中的表达。他们发现，CD4 T 细胞激活后，OTUB1 被表达，GRAIL 被降解，从而允许增殖继续进行。使用 CTLA4（123890）-Ig、抗 IL2 或雷帕霉素预防 OTUB1 表达，所有这些药物均针对 MTOR（FRAP1）；601231），导致 GRAIL 的维持并抑制 CD4 T 细胞增殖。Lin et al.（2009）得出结论，一条通路依次连接CD28（186760）共刺激、IL2表达、IL2R（IL2RA；147730）信号传导和 MTOR 激活是通过调节 OTUB1 和 GRAIL 表达来实现幼稚 CD4 T 细胞增殖的重要要求。

▼ 基因结构

Soares et al.（2004）确定OTB1基因含有7个外显子。

▼ 生化特征

晶体结构

Wiener 等人（2012）描述了结构和生化研究，阐明了 OTUB1 如何抑制 UBC13 和其他 E2 酶。他们意外地发现OTUB1与UBC13-Ub（泛素硫醇酯）的结合受到游离泛素的变构调节，游离泛素与OTUB1的第二个位点结合并增加其与UBC13-Ub的亲和力，同时破坏与UEV1A的相互作用（602995）），其方式取决于 OTUB1 N 终端。OTUB1-UBC13复合物以及与泛素醛结合的OTUB1和化学UBC13-Ub缀合物的晶体结构表明，游离泛素与OTUB1的结合触发OTU结构域的构象变化并在N末端形成泛素结合螺旋，从而促进 UBC13-Ub 中缀合的供体泛素与 OTUB1 的结合。因此，供体泛素不能与 E2 酶相互作用，而 E2 酶已被证明对泛素转移很重要。OTUB1 的 N 端螺旋可干扰 UEV1A 与 UBC13 的结合，以及受体泛素对硫醇酯的攻击，从而抑制 K63Ub 合成。OTUB1 结合还封闭了 UBC13 上的 RING E3 结合位点，从而提供了进一步的抑制成分。Wiener et al.（2012）得出结论，抑制机制的一般特征解释了OTUB1如何以非催化方式抑制其他E2酶。

▼ 测绘

Balakirev et al.（2003）通过基因组序列分析，将OTUB1基因定位到染色体11q13.1。