泛素结合酶 E2 B;UBE2B

泛素结合酶 E2B
RAD6,酵母,B 型同源物;RAD6B
HHR6B

HGNC 批准的基因符号:UBE2B

细胞遗传学定位:5q31.1 基因组坐标(GRCh38):5:134,371,569-134,392,108(来自 NCBI)

▼ 克隆与表达

从酿酒酵母中 rad6 缺失突变体的多效性表型推断,RAD6 蛋白在各种细胞过程中发挥着重要作用。该蛋白在真核进化中高度保守,这一特性使得 Koken 等人(1991)利用粟酒裂殖酵母和果蝇同源物作为“中间体”,通过进化行走克隆了 2 个人类同源物。312180)和HHR6B蛋白(HHR为rad6的人类同源物)彼此具有约95%的氨基酸序列同一性,与其酵母对应物具有约70%的氨基酸序列相同性,但明显缺乏酸性C端结构域,其发生似乎仅限于酿酒酵母 rad6。

▼ 测绘

Koken等人(1992)通过使用生物素化探针进行原位杂交,将UBE2B基因(酵母rad6的人类同源物)分配给染色体5q23-q31。Roller等人(1995)的种间回交研究显示小鼠中存在2个与UBE2B相关的基因:其中一个定位于小鼠染色体13,与人类5q同源,可能代表功能基因。第二个对应到与人类染色体 17 同源的染色体 11 区域,可能代表假基因。

▼ 遗传变异

Lench等(1995)利用PCR检测UBE2B DNA修复基因5-prime区域的(CGG)n三核苷酸重复序列的多态性。

▼ 基因功能

RAD6 通路对于真核细胞复制后 DNA 修复至关重要。该途径的两个主要元件是泛素结合酶 RAD6 和 MMS2(603001)-UBC13(603679)异二聚体,它们分别被环指蛋白 RAD18(605256)和 RAD5(608048)招募到染色质。Hoege et al.(2002)表明,UBC9(601661),一种小的泛素相关修饰剂(SUMO)结合酶,也与该途径和增殖细胞核抗原(PCNA;PCNA;PCNA)有关。176740)是一种参与DNA合成和修复的DNA聚合酶滑动夹,是一种底物。PCNA 通过 RAD6 和 RAD18 进行单泛素化,并通过 lys63 连接的多泛素化进行修饰,这还需要 MMS2、UBC13 和 RAD5,并通过 UBC9 与 SUMO 缀合。所有 3 个修饰都会影响 PCNA K164 的相同赖氨酸残基,表明它们标记 PCNA 的替代功能。Hoege等人(2002)证明,这些修饰对DNA损伤的抵抗力有不同的影响,损伤诱导的PCNA泛素化是DNA修复的基础,并且在酵母和人类中发生在相同的保守残基上。

Ulrich and Jentsch(2000)证明RAD18和RAD5在介导RAD6通路成员之间的物理接触中发挥核心作用。RAD5 通过其环指结构域将 UBC13-MMS2 复合物招募到 DNA 上。此外,RAD5 与 RAD18 的结合使 UBC13-MMS2 与 RAD6-RAD18 复合物接触。因此,2 个环指蛋白之间的相互作用促进了异聚复合物的形成,其中 RAD6 和 UBC13-MMS2 的 2 个不同的泛素缀合活性可以紧密协调。Ulrich and Jentsch(2000)发现,虽然UBC13和MMS2主要是胞浆蛋白,但DNA损伤会触发它们重新分布到细胞核。

Hishida et al.(2009)研究了酵母细胞对慢性低剂量紫外线(CLUV)的反应,并确定了 RAD6-RAD18(605256)-RAD5(608048)无错复制后修复(PRR)途径在酵母细胞中的关键作用。促进细胞生长和存活。他们发现,RAD6 无差错 PRR 通路的缺失会导致 CLUV 暴露细胞中 DNA 损伤检查点诱导的 G2 期停滞,而野生型和核苷酸切除修复缺陷的细胞基本上不受影响。在缺乏 RAD6 无差错 PRR 途径的情况下,细胞周期停滞不是由修复缺陷或紫外线诱导的光产物积累引起的。Hishida et al.(2009)观察到复制蛋白A(RPA)增加;参见 179835)- 和 Rad52(600392)- CLUV 暴露的 Rad18(605256)-δ 细胞中的黄色荧光蛋白焦点,并证明 Rad52 介导的同源重组对于从 CLUV 释放后 Rad18-δ 细胞的生存能力是必需的诱导G2阻滞。这些数据和其他数据表明,为了响应紫外线暴露的环境水平,RAD6 无错误的 PRR 途径会促进受损模板的复制,而不会产生大量的单链 DNA 区域。因此,该途径在长期低剂量紫外线照射期间特别重要,可防止适得其反的 DNA 检查点激活并允许细胞正常增殖。

▼ 动物模型

Roest et al.(1996)报道了泛素途径中第一个动物突变体的表型。小鼠 RAD6B 基因的实验失活导致男性不育。在精子细胞中染色质减数分裂后的浓缩过程中,精子发生的脱轨变得明显。在酵母中,该基因不仅涉及复制后修复和损伤诱导的突变,而且也是孢子形成所必需的,并且可能通过组蛋白泛素化调节染色质结构。作者表示,“基因敲除”小鼠的研究结果提供了酵母孢子形成和哺乳动物精子发生之间的相似之处,并强烈暗示人类染色质重塑中依赖于 RAD6 的泛素化。由于杂合的雄性小鼠甚至基因敲除的雌性小鼠完全正常且具有生育能力,因此能够遗传缺陷,因此类似的 RAD6B 突变可能会导致男性不育。RAD6B 小鼠存活且表型正常的事实可能是由于 RAD6A(312180)的功能冗余所致。

Baarends et al.(2003)确定Hr6b敲除小鼠的初级精母细胞在减数分裂前期凋亡增加。在缺乏 Hr6b 的情况下,粗线期和双线期精母细胞核内联会复合体的结构和端粒定位发生改变。含有错配DNA修复蛋白Mlh1(120436)的焦点数量增加,反映出突变精母细胞中交换频率一致增加20%至25%。Baarends et al.(2003)得出结论,HR6B 的泛素结合活性是联会复合体和精母细胞减数分裂重组所必需的。

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