SMC4 , или белок структурной поддержки хромосом номер четыре ( англ. Structural maintenance of chromosomes protein 4 ), также известный как хромосом-ассоцированный полипептид C или XCAP-C гомолог — это белок , который у человека кодируется геном SMC4 . SMC-4 является основной субъединицей конденсина I и II, крупных белковых комплексов, участвующих в организации хромосом высокого порядка , включая конденсацию и сегрегацию . Белок SMC4 обычно ассоциирован с белком SMC2 , другим белковым комплексом из семейства SMC-белков . SMC-4 димеризуется с SMC-2, создавая гибкую и динамичную структуру голокомплекса конденсинов . Показано, что сверхэкспрессия белка SMC-4 влияет на канцерогенез .

Длина полипептидной цепи белка составляет 1288 аминокислот , а молекулярная масса — 147182 Да .

Структура и взаимодействия

Первичная 5- доменная структура SMC-белков высоко консервативна среди живых организмов. Базовая структура SMC-белков характеризуется наличием неспиральной шарнирной группы, разделённой двумя антипараллельными α-спиральными доменами “coiled-coil” (двуспиральная область), а также двумя аминоконцевыми глобулярными доменами, содержащими АТФ гидролитические сайты или нуклеотид-связывающие мотивы, расположенные на С-конце и N-конце, называемые мотивами Walker A и Walker B .

У эукариот димеризация опосредуется самоукладкой неспиральной шарнирной группы SMC-белка. Димеризация происходит в неспиральной шарнирной группе SMC-4, которая затем связывается с неспиральной шарнирной группой SMC-2, создавая гетеродимерную структуру в форме буквы «V». Голокомплекс конденсина содержит субъединицы гетеродимера SMC-4 и SMC-2, а также 3 других субъединицы, не относящиеся к SMC: CAP-D2, CAP-G и CAP-H .

В голокомплексе конденсина белковая субъединица, называемая клейзином, присоединяется к С-концевой и N-концевой АТФазных доменов обоих белков SMC-4 и SMC-2. Когда голокомплекс конденсина связан с АТФ на этих концевых доменах, конденсин принимает "закрытое" конформационное состояние . SMC-4 — динамичный и гибкий белок, позволяющий различным доменным компонентам время от времени взаимодействовать друг с другом. Предполагается, что это связано с механической способностью комплекса, когда он связан с хромосомами . В почкующихся дрожжах эти взаимодействия могут приводить к появлению открытых "O" или свёрнутых "B" форм в результате их динамических способностей .

Функции

SMC4 имеет обширный ряд функций, важных для развития организма человека . В основном он участвуют в конденсации и сегрегации хромосом , а также в таких функциях хромосом, как поддержание подавленного состояния экспрессии генов , организация гетерохроматина и репарация ДНК .

Роль SMC4 в развитии карциномы

Белок SMC4 связан с аномальным ростом клеток и опухолей , участвует в миграции и инвазии . В целом, считается, что наличие сверхэкспрессированных белков SMC4 связано с канцерогенезом .

Установлено, что сверхэкспрессия или даун-регуляция (подавление) белка SMC4 изменяет сигнальные пути TGFβ/Smad в клетках глиомы . SMC4-трансдуцированные клетки глиомы показали активацию сигнального пути TGFβ/Smad, которая отсутствовала в SMC4-молчаливых клетках глиомы. Было показано, что этот путь коррелирует с "агрессивным" поведенческим фенотипом клеток глиомы. Сверхэкспрессия SMC-4 может вызывать более высокую скорость пролиферации и, в конечном счете, увеличивать инвазивную способность. Снижение регуляции SMC-4 уменьшает данное качество .

SMC4 участвует в опухолевом процессе в печени , толстой кишке и лёгких . Этот белок тесно связан с клеточным циклом , клеточной адгезией и модификацией РНК в развитии лёгких и канцерогенезе . Он сверхэкспрессируется в тканях аденокарциномы лёгких и может служить независимым прогностическим фактором. Инактивация SMC4 сильно подавляет пролиферацию и инвазию клеток A549, белок также взаимодействует с . Ключевая роль белка в развитии лёгких и канцерогенезе показывает, что гены с аналогичным паттерном экспрессии SMC4 в развитии лёгких могут способствовать прогрессии рака лёгких .

Исследования показывают, что сверхэкспрессия белка SMC4 в тканях печени человека может коррелировать с прогрессированием гепатоцеллюлярной карциномы .

Примечания