Interested Article - SUMO (белок)

amity
  • 2020-05-13
  • 1

Схема структуры белка SUMO1 человека, где атомы изображены в виде сфер. N-концевой участок синего цвета, C-концевой красного цвета

SUMO ( англ . S mall U biquitin-like M odifier) это аббревиатура названия для семейства малых (10–15 кДа ) убиквитин -подобных белков-модификаторов , которые ковалентно присоединяются к остатку лизина на белках-мишенях посредством серии ферментативных реакций, что ведет к изменению функции этих белков . Структурно белки SUMO напоминают убиквитин и обладают консервативной структурой , состоящей из пятицепочечного β-листа , который обертывается вокруг центральной α-спирали

Регуляция посредством присоединения SUMO (сумоиляция, сумоилирование) выполняет множество функций, таких как изменение стабильности белка, модулирование переноса белка, управление белок-белковыми взаимодействиями, регуляция активности белка, которые влияют на многочисленные аспекты клеточного роста, дифференцировки и реакции на стресс . Так, например, сумоилирование гистонов наряду с другими их модификациями очевидно участвует в эпигенетических механизмах , регулирующих экспрессию генов, структуру хроматина и стабильность генома

В настоящее время известно, что в клетках млекопитающих присутствуют пять изоформ SUMO, названные SUMO1, 2, 3, 4 и 5 . Накопились данные указывающие на то, что сумоилирование имеет важное значение для клеточного старения . Так, например, сверхэкспрессия SUMO2/3 (но не SUMO1) приводит к повышению сумоилирования p53 и pRB , что приводит к преждевременной остановке роста фибробластов с признаками индуцированного онкогенами старения , тогда как подавление гена SUMO2 защищало от деградации и подавляло старение клеток .

Найдена малая молекула N106 которая являясь активатором фермента участвующего в процессе сумоилирования предотвращала сердечную недостаточность, поскольку в основе различных типов ССЗ , включая атеросклероз , ИБС , СН и кардиомиопатию нередко лежит дисбаланс сумоилирования белков . Длительное использование этого лекарственного препарата однако не рекомендуется, т.к. может увеличить риск развития рака или нейродегенеративных заболеваний.

Разработаны также малые молекулы ML792 и TAK-981 , которые ингибируя процесс сумоилирования могут быть полезными для лечения рака у людей .



Примечания

  1. Celen, A. B., & Sahin, U. (2020). Sumoylation on its 25th anniversary: mechanisms, pathology, and emerging concepts. The FEBS journal, 287(15), 3110-3140. PMID doi :
  2. Zhao, J. (2007). Sumoylation regulates diverse biological processes. Cellular and molecular life sciences, 64(23), 3017-3033. PMID PMC doi :
  3. ↑ Yang, Y., He, Y., Wang, X., Liang, Z., He, G., Zhang, P., ... & Liang, S. (2017). Protein SUMOylation modification and its associations with disease. Open biology, 7(10), 170167. PMID PMC doi :
  4. Yau, T. Y., Sander, W., Eidson, C., & Courey, A. J. (2021). SUMO Interacting Motifs: Structure and Function. Cells, 10(11), 2825. PMID PMC doi :
  5. Cappadocia, L., & Lima, C. D. (2018). Ubiquitin-like protein conjugation: structures, chemistry, and mechanism. Chemical reviews, 118(3), 889-918. PMID PMC doi :
  6. Yau, T. Y., Molina, O., & Courey, A. J. (2020). SUMOylation in development and neurodegeneration. Development, 147(6), dev175703. PMID PMC doi :
  7. Niskanen, E. A., Malinen, M., Sutinen, P., Toropainen, S., Paakinaho, V., Vihervaara, A., ... & Palvimo, J. J. (2015). Global SUMOylation on active chromatin is an acute heat stress response restricting transcription. Genome biology, 16(1), 1-19. PMID PMC doi :
  8. Ryu, H. Y., & Hochstrasser, M. (2021). Histone sumoylation and chromatin dynamics. Nucleic Acids Research, 49(11), 6043-6052. PMID PMC doi :
  9. Boulanger, M., Chakraborty, M., Tempé, D., Piechaczyk, M., & Bossis, G. (2021). SUMO and transcriptional regulation: The lessons of large-scale proteomic, modifomic and genomic studies. Molecules, 26(4), 828. PMID PMC doi :
  10. Zhao X, Hendriks IA, LeGras S, Ye T, Ramos AL (January 2022). . Nucleic acids research . 50 (3): 1351–1369. doi : . PMC . PMID .
  11. Paakinaho V, Lempiäinen JK, Sigismondo G, Niskanen EA, Malinen M, Jääskeläinen T, Varjosalo M, Krijgsveld J, Palvimo JJ (Feb 2021). . Nucleic acids research . 49 (4): 1951–1971. doi : . PMC . PMID .
  12. Li, T., Santockyte, R., Shen, R. F., Tekle, E., Wang, G., Yang, D. C., & Chock, P. B. (2006). Expression of SUMO-2/3 induced senescence through p53-and pRB-mediated pathways. Journal of Biological Chemistry, 281(47), 36221-36227. PMID doi :
  13. Jin, L. Z., Lu, J. S., & Gao, J. W. (2018). Silencing SUMO2 promotes protection against degradation and apoptosis of nucleus pulposus cells through p53 signaling pathway in intervertebral disc degeneration. Bioscience reports, 38(3). BSR20171523 PMID PMC doi :
  14. Kho, C., Lee, A., Jeong, D., Oh, J. G., Gorski, P. A., Fish, K., ... & Hajjar, R. J. (2015). Small-molecule activation of SERCA2a SUMOylation for the treatment of heart failure. Nature communications, 6(1), 1-11. PMID PMC doi :
  15. Du, C., Chen, X., Su, Q., Lu, W., Wang, Q., Yuan, H., ... & Qi, Y. (2021). The Function of SUMOylation and Its Critical Roles in Cardiovascular Diseases and Potential Clinical Implications. International Journal of Molecular Sciences, 22(19), 10618. PMID PMC doi :
  16. Lightcap, E. S., Yu, P., Grossman, S., Song, K., Khattar, M., Xega, K., ... & Huszar, D. (2021). A small-molecule SUMOylation inhibitor activates antitumor immune responses and potentiates immune therapies in preclinical models. Science Translational Medicine, 13(611), eaba7791. PMID doi :
  17. Kumar, S., Schoonderwoerd, M. J., Kroonen, J. S., de Graaf, I. J., Sluijter, M., Ruano, D., ... & Vertegaal, A. C. (2022). Targeting pancreatic cancer by TAK-981: a SUMOylation inhibitor that activates the immune system and blocks cancer cell cycle progression in a preclinical model. Gut. PMID doi :
  18. Kukkula, A., Ojala, V. K., Mendez, L. M., Sistonen, L., Elenius, K., & Sundvall, M. (2021). Therapeutic potential of targeting the SUMO pathway in cancer. Cancers, 13(17), 4402. PMID PMC doi :
  19. Hua, D., & Wu, X. (2022). Small-molecule inhibitors targeting small ubiquitin-like modifier pathway for the treatment of cancers and other diseases. European Journal of Medicinal Chemistry, 233, 114227. PMID doi :
Источник —

amity
  • 2020-05-13
  • 1
  • Tags:

Same as SUMO (белок)

The title for the last searches