ATG5

ATG5
ATG5
사용 가능한 구조물
PDB직교 검색: PDBe RCSB
식별자
별칭ATG5, APG5, APG5-LICK, APG5L, ASP, hAPG5, 자동포기 관련 5, SCAR25
외부 IDOMIM: 604261 MGI: 1277186 호몰로Gene: 3566 GeneCard: ATG5
직교체
종인간마우스
엔트레스

9474

11793

앙상블

ENSG000057663

ENSMUSG00000038160

유니프로트

Q9H1Y0

Q99J83

RefSeq(mRNA)

NM_001286106
NM_001286107
NM_001286108
NM_001286111
NM_004849

NM_053069
NM_001314013
NM_001358596

RefSeq(단백질)

NP_001273035
NP_001273036
NP_001273037
NP_001273040
NP_004840

NP_001300942
NP_444299
NP_001345525

위치(UCSC)Chr 6: 106.05 – 106.33MbChr 10: 44.14 – 44.24Mb
PubMed 검색[3][4]
위키다타
인간 보기/편집마우스 보기/편집

자동포기 관련 5(ATG5)는 인간에서 염색체 6에 위치한 ATG5 유전자에 의해 인코딩되는 단백질이다.그것은 E3ubi의 자폐세포 사망이다.ATG5는 자폐성 빈실에서의 포고포린 막의 확장에 관여하는 핵심 단백질이다.ATG7에 의해 활성화되며 ATG12와 ATG16L1로 콤플렉스를 형성한다.이 콤플렉스는 PE(인산염기타놀아민)에 대한 LC3-I(마이크로튜브 관련 단백질 1A/1B) 결합이 LC3-II(LC3-인산염기타놀아민 결합체)를 형성하기 위해 필요하다.ATG5는 또한 미토콘드리아를 목표로 하는 친중독성 분자 역할을 할 수 있다.낮은 수준의 DNA 손상 아래에서, ATG5는 핵으로 변환하여 생존자와 상호작용할 수 있다.

ATG5는 다양한 응력 유발 전사 인자와 단백질 키나제를 통해 조절되는 것으로 알려져 있다.

구조

ATG5는 유비퀴틴 유사 N-터미널 도메인(UblA), 나선형 풍부 도메인(HR), 유비퀴틴 유사 C-터미널 도메인(UblB)의 세 가지 도메인으로 구성된다.세 개의 도메인은 두 개의 링커 영역(L1과 L2)으로 연결된다.또한 ATG5는 Lysine 130에서 ATG12와의 결합이 발생하는 N 종단점에 알파-헬릭스도 가지고 있다.[5]UblA와 UbLB는 모두 5개의 줄무늬 베타 시트와 2개의 알파헬리크로 구성되어 있는데, 이 기능은 대부분의 유비퀴틴과 유비퀴틴 유사 단백질에 보존되어 있다.HR은 3개의 긴 알파 나선형과 1개의 짧은 알파 나선형으로 구성되어 있으며, 나선형 번들 구조를 이루고 있다.[6]

규정

ATG5는 p53 전사 인자 계열의 p73에 의해 규제된다.DNA 손상은 c-ABL tyrosine kinase의 도움으로 p300 아세틸라아제를 아세틸레이트 p73으로 유도한다.p73은 핵에 반투명하며, ATG5뿐만 아니라 다른 세포성 및 자폐 유전자의 전사 인자 역할을 한다.[7]

프로그램된 세포죽음 단백질 4(PDCD4)는 단백질 번역 억제를 통해 ATG5 발현을 억제하는 것으로 알려져 있다.PDCD4의 두 개의 MA3 도메인은 RNA-헬리카제 EIF4A에 바인딩되어 ATG5 mRNA의 변환을 방해한다.[8]

많은 단백질 키나제는 ATG5 단백질의 활동을 조절할 수 있다.능동적 순응을 달성하기 위해서는 다양한 키나아제에 의한 인산화가 필요하다.세포 스트레스 조건에서 성장억제 및 DNA 손상 45 베타(Gad4545) 단백질과 MAPK/ERK 키나제 4(MEKK4)가 상호작용하여 가드4545-MEKK4 신호 콤플렉스를 형성한다.그런 다음 이 콤플렉스는 Treonine 75에서 자포화 ATG5 인산염에 대한 p38 MAPK를 활성화하고 선택적으로 타겟팅한다.이것은 ATG5의 불활성화와 자동포기의 억제로 이어진다.[9]

ATG5는 또한 마이크로RNA에 의해 번역적으로 사후 규제될 수 있다.[10]

함수

오토파기

ATG12-ATG5:ATG16L 단지는 자동포장 경로 내 포고포레 연장을 담당한다.ATG12는 먼저 ATG7에 의해 활성화되며, ATG5를 ATG10에 의해 ATG10에 의해 유비쿼터스화 유사 효소 프로세스를 통해 단지에 대한 ATG5의 결합으로 진행된다.이후 ATG12-ATG5는 ATG16L로 호모올리거메릭 콤플렉스를 형성한다.[11]ATG7과 ATG3의 도움을 받아 ATG12-ATG5:ATG16L 콤플렉스는 LC3-I의 C 종단부를 인광 빌리피드 빌레이어의 인광티딜타놀라민에 결합시켜 LC3가 피고포레 막과 연관시켜 LC3-II가 되게 한다.자동 포화선 형성 후 ATG12-ATG5:ATG16L 콤플렉스는 자가포자극과 분리된다.[12][13][5]

사멸

Staurosporine, HL-60 또는 EOL 세포를 통한 자발적 세포사멸 또는 세포사멸 유도의 경우 ATG5는 Calpan-1과 Calpan-2에 의해 N-단자 갈라짐을 겪는다.갈라진 ATG5는 사이토솔에서 미토콘드리아로 반투명하며, 그곳에서 Bcl-xL과 상호작용하여 사이토크롬 c의 방출을 촉발하고 사포성 경로로 이어지는 캐스페이스를 활성화한다.[14][15]이 기능은 ATG12와의 상호작용을 요구하지 않기 때문에 자동포기에서의 역할과는 무관하다.

셀 사이클 구속

DNA 손상에 대응하여 ATG5 표현은 상향 조절되어 자가포장을 증가시켜 카스파아제 활성화와 사멸을 방지한다.또한 ATG5는 세포주기 구속의 두 가지 중요한 규제기관인 CDK1과 CHEK2의 인산화 작용으로 이어짐으로써2 G/M 체포와 유사체 대재앙에도 책임이 있다.[16]더욱이 ATG5는 리간드 오로라 B와 적대적으로 경쟁함으로써 염색체 분리를 방해하기 위해 핵으로 번역하고 생존자와 상호작용할 수 있다.[16][17]

임상적 중요성

자동포기의 주요 조절기로서 ATG5 유전자의 ATG5 단백질 억제 또는 기능상실 돌연변이는 자동포기에 부정적인 영향을 미칠 것이다.그 결과 ATG5 단백질의 결핍과 유전자 변형은 편재된 표적의 집합체가 자가포장을 통해 제거되지 않기 때문에 다양한 염증성 및 퇴행성 질병과 연관되어 왔다.Atg5 유전자 내의 다형성들은 베체트병,[18] 전신 루푸스 에리테마토스,[19] 루푸스신염과 연관되어 왔다.[20]atg5 유전자의 유전자 촉진자의 돌연변이는 산발적인 파킨슨병과[21] 소아 천식과 관련이 있다.[22]ATG5 유전자의 ATG5 단백질과 돌연변이의 하향 조절은 또한 ATG5가 세포사멸과 세포주기 구속에 모두 역할을 하기 때문에 전립선암,[23] 위장암[24], 대장암과도[25] 연관되어 있다.반면 Atg5의 상향조정은 세포 노화를 유도하여 흑색종 종양기세포를 억제하는 것으로 나타났다.[26]ATG5도 PMN 매개 면역병리학을 예방함으로써 M. 결핵 감염에 대한 보호 역할을 한다.[27]

쥐의 atg5−/− 돌연변이는 배아적으로 치명적인 것으로 알려져 있다.[28]생쥐 뉴런이나 간세포에서만 돌연변이가 유도되면 유비퀴틴 양성포함체가 축적되고 세포 기능이 저하된다.[29]반면에 ATG5의 과도한 압착은 마우스 수명을 연장하는 것으로 연결되었다.[30]뇌에서 ATG5는 SOCS2의 저하를 통한 JAK2-STAT3 경로 활성화를 통해 아스트로사이테 분화를 담당한다.[31]나아가 생쥐 뇌에서 ATG5 레벨의 감소는 분화의 억제로 이어지고 β-카테닌의 조절을 통해 피질신경생성세포의 세포 증식을 증가시킨다.[32]

참조

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외부 링크

추가 읽기