BUB3

Mitotický kontrolní protein BUB3

Komplex Bub3 s motivem Bub1 GLEBS. [jeden]
Identifikátory
SymbolBUB3  ; BUB3L; hBUB3
Externí IDOMIM:  603719 MGI :  1343463 HomoloGene :  3470 GeneCards : BUB3 Gene
Profil exprese RNA
Více informací
ortology
PohledČlověkMyš
Entrez918412237
SouborENSG00000154473ENSMUSG00000066979
UniProtO43684Q9WVA3
RefSeq (mRNA)NM_001007793NM_009774
RefSeq (protein)NP_001007794NP_033904
Locus (UCSC)Chr 10:
124,91 – 124,92 Mb		Chr 7:
131,56 – 131,57 Mb
Hledejte v PubMed[jeden][2]

Protein BUB3 mitotic checkpoint  je protein kódovaný u lidí genem BUB3 [2] [3] .

Bub3 se podílí na regulaci kontrolního bodu sestavení vřetena (SAC) ( anglicky  spindle assembly checkpoint, SAC ). Není nezbytný pro kvasinky, ale je nezbytný pro vyšší eukaryota . Jako jeden z kontrolních proteinů Bub3 oddaluje nástup ireverzibilní anafáze tím, že nasměruje lokalizaci kinetochorů do prometafáze [2] , aby se dosáhlo duální orientace. Směr interakce kinetochorů a mikrotubulů zajišťuje správné (a samozřejmě dvojí orientaci) připojení chromozomů k anafázi. Bub3 a příbuzné proteiny, které tvoří kontrolní body sestavení vřetena (SAC), inhibují působení anafázového stimulačního komplexu (APC), čímž zabraňují předčasnému vstupu mitózy do anafáze a výstupu; to slouží jako mechanismus pro správnost chromozomální segregace [4] .

Funkce

Bub3 je zásadní složkou při tvorbě komplexu sestavy mitotického vřeténka, který tvoří komplex s dalšími důležitými proteiny [5] . Pro správnou buněčnou segregaci je nutné, aby se všechna mitotická vřeténka správně připojila ke kinetochorům každého chromozomu . To je řízeno komplexem kontrolních bodů mitotického vřetena, který funguje jako reciproční zpětná vazba [5] . Pokud je signalizován defekt aplikace, mitóza bude zastavena, aby všechny chromozomy přijaly amfitelovou vazbu na vřeténko. Po opravě chyby může buňka přejít do anafáze. Komplex proteinů, které regulují zástavu buněčného cyklu, je BUB1 , BUB2 , BUB3 (tento protein), MAD1 , MAD2 , MAD3 a MPS1 [5] .

Role v kontrolním bodu sestavy štěpného vřetena

V osamocených kinetochorech komplex skládající se z BubR1, Bub3 a Cdc20 interaguje s komplexem Mad2-CDC20 za účelem inhibice APC, čímž se zabrání tvorbě aktivního APC Cdc20 [6] [7] . Bub3 se konstitutivně váže na BubR1; v této poloze působí Bub3 jako klíčová složka SAC při tvorbě inhibičního komplexu [8] . Securin a cyklin B také stabilizují osamocené kinetochorové přechody před anafází [9] . Stabilizace cyklinu a sekurinu zabraňuje degradaci vedoucí k nevratné a rychlé separaci sesterských chromatid .

Tvorba těchto "inhibitorových komplexů" a "čekací" signál jsou kroky před aktivací separázy ; ve fázi před nástupem anafáze sekurin inhibuje aktivitu separázy a udržuje soudržnost komplexu [4] .

Struktura

Krystalová struktura představuje protein Bub3 jako sedmilistou beta-propellerovou strukturu s opakováním Wd40 v každé lopatkě tvořené čtyřmi antiparalelními beta-listovými řetězci, které jsou uspořádány kolem kuželovitého kanálu. Tyto mutace představují několik důležitých interakčních povrchů pro tvorbu SAC, vysoce konzervovaných tryptofanů (v lopatkách 1 a 3) a konzervovaných sekvencí VAVE v lopatkách 5.

Rae1 (mRNA exportní faktor), další člen rodiny proteinů WD40, je vysoce konzervovaná sekvence podobná Bub3. Oba se vážou na motivy vazebné sekvence Gle2p (GLEBS); zatímco Bub3 se váže specificky na Mad3 a Bub1 , Rae1 má promiskuitnější vazby, váže se jak na komplex jaderných pórů, tak na Bub1. To ukazuje na podobnost interakce mezi Bub3 a Rae1 s Bub1 [10] .

Interakce

Bylo prokázáno, že BUB3 interaguje s BUB1B [2] [11] [12] , HDAC1 [13] a histon deacetylázou 2 [13] .

Bylo ukázáno, že Bub3 tvoří komplexy s MAD1 -Bub1 a s Cdc20 (jehož interakce nevyžaduje volné kinetochory ). Kromě toho byla identifikována vazba na MAD2 a Mad3 [14] [8] .

Bub3 řídí lokalizaci Bub1 do kinetochorů pro aktivaci SAC [2] . Jak v Saccharomyces cerevisiae , tak v jiných mnohobuněčných organismech byl Bub3 navržen tak, aby vázal BubR1 a Bub1 [4] .

Komponenty, které jsou vyžadovány pro kontrolní bod sestavení vřetena v kvasinkách, byly identifikovány jako Bub1, Bub3, MAD1, Mad2, Mad3 a důležitější Mps1 (proteinkináza).

Nařízení

Když je aktivován SAC, je také aktivována produkce komplexu Bub3-CDC20. Když je připojení kinetochoru dokončeno, komplexy kontrolních bodů vřetena (včetně BubR1-Bub3) vykazují pokles koncentrace [15] [16] . Bub3 také působí jako regulátor, ovlivňující vazbu Mad3 na Mad2 [8] .

Strukturální a sekvenční analýza ukázala existenci tří konzervovaných oblastí, které se nazývají repetice WD40. Mutace v jednom z těchto motivů indikuje zhoršení schopnosti Bub3 interagovat s MAD2, Mad3 a Cdc20. Strukturální data naznačují, že Bub3 působí jako platforma zprostředkující interakci proteinových komplexů SAC [10] [8] .

Klinický význam

BUB3 tvoří komplex s BUB1 (BUB1/BUB3-komplex) anafáze nebo inhibičním komplexem stimulace cyklosomů (APC/C), jakmile je aktivován kontrolní bod sestavy vřetena. BUB3 také fosforyluje:

Další funkcí BUB3 je podporovat správné vnořování mikrotubulů do kinetochorů (KMT), když je aktivní kontrolní bod sestavy vřetena. Hraje důležitou roli v lokalizaci kinetochoru BUB1.

BUB3 slouží jako chromozomový regulátor v meiotických oocytech.

Poruchy buněčného cyklu u BUB3 mohou přispívat k následujícím onemocněním [5] :

Poznámky

  1. ↑ PDB 2I3S : Larsen NA, Al-Bassam J., Wei RR, Harrison SC Strukturální analýza interakcí Bub3 v kontrolním bodě mitotického vřeténka  // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America  : journal  . - 2007. - Leden ( roč. 104 , č. 4 ). - S. 1201-1206 . - doi : 10.1073/pnas.0610358104 . — PMID 17227844 .
  2. ↑ 1 2 3 4 Taylor SS, Ha E., McKeon F. Lidský homolog Bub3 je vyžadován pro kinetochorovou lokalizaci Bub1 a protein kinázy související  s Mad3  / Bub1 // J Cell Biol : deník. - 1998. - srpen ( roč. 142 , č. 1 ). - str. 1-11 . - doi : 10.1083/jcb.142.1.1 . — PMID 9660858 .
  3. ↑ Entrez Gen: BUB3 BUB3 pučení neinhibované benzimidazoly 3 homolog (kvasinky) .
  4. ↑ 1 2 3 Morgan, David O. Buněčný cyklus: principy  kontroly . - Londýn: Vydalo New Science Press ve spolupráci s Oxford University Press, 2007. - ISBN 0-87893-508-8 .
  5. ↑ 1 2 3 4 Kalitsis P., Earle E., Fowler KJ, Choo KH Narušení genu Bub3 u myší odhaluje zásadní funkci kontrolního bodu mitotického vřeténka během rané embryogeneze  // Genes Dev  .  : deník. - 2000. - září ( roč. 14 , č. 18 ). - str. 2277-2282 . - doi : 10.1101/gad.827500 . — PMID 10995385 .
  6. ↑ Eytan, E., Braunstein, I., Ganoth, D. et al.  Dva různé inhibitory mitotického kontrolního bodu komplexu podporujícího anafázi / cyklosomu antagonizují působení aktivátoru Cdc20  // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America  : journal. - 2008. - Sv. 105 , č. 7 . - S. 9181-9185 . - doi : 10.1073/pnas.0804069105 . — PMID 18591651 .
  7. ↑ Fang G., Yu H a Kirschner MW Přímá vazba členů rodiny proteinů CDC20 aktivuje komplex podporující anafázi v mitóze a G1  //  Mol Cell : deník. - 1998. - Sv. 2 , ne. 2 . - S. 163-171 . - doi : 10.1016/S1097-2765(00)80126-4 . — PMID 9734353 .
  8. ↑ 1 2 3 4 Fraschini, R., Beretta, A., Sironi, L., Musacchio, A. et al. Interakce Bub3 s Mad2, Mad3 a Cdc20 je zprostředkována repeticemi WD40 a nevyžaduje intaktní kinetochory  //  The EMBO Journal : deník. - 2001. - Sv. 20 , č. 23 . - S. 6648-6659 . - doi : 10.1093/emboj/20.23.6648 . — PMID 11726501 .
  9. ↑ Li, M., Li, S., Yuan, J., Wang, ZB, Sun, SC et al. Bub3 je protein kontrolního bodu sestavení vřetena regulující segregaci chromozomů během meiózy myších oocytů  // PLoS ONE : journal  /  Jin, Dong-Yan. - 2009. - Sv. 4 , ne. 11 . — P.e7701 . - doi : 10.1371/journal.pone.0007701 . — PMID 19888327 .
  10. ↑ 1 2 Larsen, NA, Harrison, SC Krystalová struktura proteinu kontrolního bodu sestavy vřetena Bub3  // J Mol  Biol : deník. - 2004. - Sv. 344 , č.p. 4 . - S. 885-892 . - doi : 10.1016/j.jmb.2004.09.094 . — PMID 15544799 .
  11. ↑ Sudakin, V; Chan G K., Yen T J. Inhibice kontrolního bodu APC/C v buňkách HeLa je zprostředkována komplexem BUBR1, BUB3, CDC20 a MAD2  //  J. Cell Biol. : deník. - 2001. - Sv. 154 , č.p. 5 . - S. 925-936 . - doi : 10.1083/jcb.200102093 . — PMID 11535616 .
  12. ↑ Cayrol, C., Cougoule, C., Wright, M. Adaptér klatrinu beta2-adaptinu interaguje s mitotickou kontrolní kinázou BubR1   // Biochem . Biophys. Res. komunální. : deník. - 2002. - Sv. 298 , č.p. 5 . - S. 720-730 . - doi : 10.1016/S0006-291X(02)02522-6 . — PMID 12419313 .
  13. ↑ 1 2 Yoon, YM, Baek, KH, Jeong, SJ a kol. WD repeat-obsahující mitotické kontrolní proteiny působí jako transkripční represory během interfáze  // FEBS Lett  . : deník. - 2004. - Sv. 575 , č.p. 1-3 . - S. 23-9 . - doi : 10.1016/j.febslet.2004.07.089 . — PMID 15388328 .
  14. ↑ Logarinho, E., Bousbaa, H. Kinetochore-mikrotubule interakce „v šachu“ od Bub1, Bub3 a BubR1:  Dvojí úkol připojování a signalizace  // Buněčný cyklus : deník. - 2008. - Sv. 7 , č. 12 . - S. 1763-1768 . - doi : 10.4161/cc.7.12.6180 . — PMID 18594200 .
  15. ↑ Yu, H. Regulace APC–Cdc20 kontrolním bodem vřetena  // Aktuální názor v buněčné  biologii. - Elsevier , 2002. - Sv. 14 , č. 6 . - str. 706-714 . - doi : 10.1016/S0955-0674(02)00382-4 . — PMID 12473343 .
  16. ↑ Doncic, A., Ben-Jacob, E., Einav, S., Barkai, N. Reverse Engineering of the Spindle Assembly Checkpoint  // PLoS ONE : journal  /  Khanin, Raya. - 2009. - Sv. 4 , ne. 8 . — P.e6495 . - doi : 10.1371/journal.pone.0006495 . — PMID 19652707 .

Literatura