Комплекс SCF
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/3e/SCF_%28ru%29.svg/320px-SCF_%28ru%29.svg.png)
Ко́мплекс SCF (аббревиатура слагается из начальных букв трёх субъединиц комплекса: Skp1, Cul1, F-box) —
Функционально комплекс SCF представляет собой убиквитинлигазу и катализирует убиквитин-зависимый протеолиз белков-мишеней. На протяжении всего клеточного цикла ядро комплекса SCF пребывает в активном состоянии[1][2], но активность всего комплекса целиком регулируется двумя факторами: во-первых, присоединением соответствующего субстрат-специфичного домена, распознающего и связывающего целевые белки и, во-вторых, в большинстве случаев, мишени комплекса SCF должны быть фосфорилированы для их распознавания субстрат-специфичным доменом[1][3].
Важную роль комплекс SCF играет при переходе
Ещё одной установленной функцией комплекса SCF является участие в регуляции M-фазы. На данном этапе SCF, во-первых, убиквитинирует протеинкиназу Wee1[англ.], способствуя тем самым активации митотических циклин-киназ M-Cdk. Во-вторых, SCF убиквитинирует Emi1 — белок-ингибитор комплекса APC, обеспечивая переход клетки в анафазу митоза[3].
Строение и классификация
В структуре комплекса SCF прежде всего выделяют ядро, состоящее из трёх субъединиц: структурообразующего белка куллина, каталитического RING-домена и адаптерного белка. Через RING-домен с ядром комплекса SCF соединяется убиквитин-конъюгирующий фермент (E2), который обеспечивает перенос молекулы убиквитина на белок-мишень. Через адаптерный домен с комплексом SCF соединяется субстрат-специфичный домен, обеспечивающий связывание целевого белка[1].
На основании структурных различий выделяют как минимум три типа комплексов SCF: SCF1, SCF2 и SCF3. Порядковые номера служат для обозначения соответствующего куллина, входящего в состав SCF: Cul1, Cul2 или Cul3. Помимо этого, все три комплекса SCF различаются адаптерными доменами: для SCF1 — это Skp1, для SCF2 — EloB/C (англ. elongin B/C — «элонгин B/C»), а в комплексе SCF3 субстрат-специфический домен (BTB или POZ) контактирует непосредственно с субъединицей куллина Cul3, то есть выполняет одновременно субстрат-связующую и адаптерную функцию. Каждая группа SCF также различается характерным типом субстрат-специфического домена: для SCF1 — это белки группы
Тип SCF | SCF (SCF1) | SCF2/5 | SCF3 | SCF4 | SCF7 |
---|---|---|---|---|---|
Куллин | Cul1/Cdc53 | Cul2 или Cul5 | Cul3 | Cul4 (4A, 4B) | Cul7 |
RING-домен | Rbx1/Roc1/Hrt1 | Rbx1/Roc1/Hrt1 | Rbx1/Roc1/Hrt1 | Rbx1/Roc1/Hrt1 | Rbx1/Roc1/Hrt1 |
Адаптерный домен | Skp1 | Элонгин C, элонгин B | BTB/POZ | ? | Skp1 |
Субстрат-специфичный домен | F-box (Skp2, Cdc4 и др.) | BC-box (SOCS box) | BTB/POZ | ? | F-box (Fbw29) |
Функции
Комплекс SCF относится к подподклассу
Несмотря на структурное разнообразие SCF-подобных комплексов, пока остаётся неизвестной роль большинства из них. Фактически установлена роль лишь для комплексов группы SCF1 (Skp1-Cul1-Rbx1-
Главной установленной функцией комплекса SCF является участие в регуляции клеточного цикла. Реализация данной функции обеспечивается соответствующими субстрат-специфичными доменами группы F-box:
В течение
Вторым важным участком, на котором тоже реализуются функции комплекса SCF, является M-фаза. На данном этапе SCFβ-TRCP, во-первых, убиквитинирует протеинкиназу Wee1, способствуя тем самым активации митотических циклин-киназ M-Cdk. Во-вторых, SCFβ-TRCP убиквитинирует Emi1 — белок-ингибитор комплекса APC, обеспечивая переход клетки в анафазу митоза[3].
Регуляция
На протяжении всего клеточного цикла ядро комплекса SCF пребывает в активном состоянии[1][2], но активность всего комплекса целиком регулируется двумя факторами: во-первых, присоединением соответствующего субстрат-специфичного домена, распознающего и связывающего целевые белки, и, во-вторых, в большинстве случаев мишени комплекса SCF должны быть фосфорилированы для их распознавания субстрат-специфичным доменом[1][3].
В плане регуляции стоит также отметить взаимодействие комплекса SCF с ещё одной регуляторной убиквитинлигазой клеточного цикла — комплексом стимуляции анафазы (англ. APC).
Обе убиквитинлигазы — SCF и APC — могут контролировать активность одних и тех же субстратов. Например, у
.Ещё одной особенностью SCF и APC является взаимозависимая регуляция активности обеих убиквитинлигаз. В течение фазы G1 комплекс APCCdh1 участвует в убиквитинировании субстрат-распознающей субъединицы Skp2, тем самым достигается сдерживаение активности комплекса SCF. Далее, при переходе клетки из фазы G1 в S-фазу, активированный комплекс SCFSkp2 обеспечивает убиквитинирование и последующий протеолиз ингибиторов циклин-зависимых киназ, что ведёт к образованию циклин-киназных комплексов G1/S-Cdk (например, циклин A-Cdk2). Активированные циклин-киназы G1/S-Cdk фосфорилируют субъединицу Cdh1, деактивируя, таким образом, комплекс APC. Наконец, в ранней M-фазе SCFβ-TRCP инициирует протеолиз Emi1 — белка-ингибитора субъединицы Cdc20, которая входит в состав комплекса APCCdc20. Удаление ингибитора Emi1 обеспечивает активацию комплекса APC[9].
Примечания
- ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Morgan D. O., 2007, p. 47.
- ↑ 1 2 3 4 5 Fasanaro et al., 2010, p. 273.
- ↑ 1 2 3 4 5 6 Role of SCF complex in cell cycle regulation (англ.). Дата обращения: 2012. Архивировано 8 октября 2012 года.
- ↑ 1 2 3 4 Vodermaier, 2004, p. R791.
- ↑ 1 2 Vodermaier, 2004, p. R788.
- ↑ 1 2 Passmore, Barford, 2004, p. 519.
- ↑ Fasanaro et al., 2010, p. 272.
- ]
- ↑ Fasanaro et al., 2010, p. 275.
Литература
- Morgan D. O. The cell cycle: principles of control. — New science press, 2007. — P. 47. — 297 p. — ISBN 978-0-9539181-2-6.
- Lori A. Passmore, David Barford. Getting into position: the catalytic mechanisms of protein ubiquitylation (англ.) // Biochemical Journal. — 2004. — No. 379. — P. 513—525. — .
- Hartmut C. Vodermaier. APC/C and SCF: controlling each other and the cell cycle (англ.) // Current Biology. — Elsevier Ltd., 2004. — Vol. 14. — P. R787—R796. — . (недоступная ссылка)
- Pasquale Fasanaro, Maurizio C. Capogrossi, Fabio Martelli. Regulation of the endothelial cell cycle by the ubiquitin-proteasome system (англ.) // Cardiovascular Research. — 2010. — No. 85. — P. 272—280. — .
Эта статья входит в число добротных статей русскоязычного раздела Википедии. |