KAT5
KAT5히스톤 아세틸트랜스퍼레이즈 KAT5는 인간에서 KAT5 유전자에 의해 암호화된 효소다.[5][6]흔히 TIP60이라고도 한다.
이 유전자에 의해 인코딩된 단백질은 히스톤 아세틸전달효소(HATs)의 MIST 계열에 속하며, 원래 HIV-1 TAT-상호작용 단백질로 격리되었다.HATs는 히스톤과 비히스테론 단백질을 아세틸화함으로써 염색질 리모델링, 전사 및 기타 핵공정을 규제하는데 중요한 역할을 한다.이 단백질은 히스톤 아세틸라아제로, DNA 복구와 사멸에 역할을 하며, 신호 전달에 중요한 역할을 한다고 생각된다.이 유전자의 대체적인 스플라이싱은 여러 가지 대본을 변형시키는 결과를 낳는다.[6]
구조
KAT5의 구조는 아세틸 CoA 바인딩 도메인과 MIST 도메인의 아연 핑거, 그리고 CROMO 도메인을 포함한다.[7]히스톤의 아세틸화에 과도한 아세틸 CoA가 필요하다.아연 핑거 영역은 아세틸화 과정에도 도움이 되는 것으로 나타났다.[8]크로모 도메인은 DNA 수리에 중요한 크로마틴을 결합하는 KAT5 기능을 지원한다.[9]
함수
KAT5 효소는 뉴클레오솜에서 아세틸화 히스톤으로 알려져 있는데, 이 히스톤은 DNA로 결합하는 것을 변화시킨다.아세틸화는 히스톤의 양전하를 중화시켜 음전하 DNA의 결합 친화력을 감소시킨다.[10]이것은 결국 DNA의 장황한 장애를 감소시키고 전사 인자와 다른 단백질의 상호작용을 증가시킨다.KAT5의 세 가지 핵심 기능은 전사, DNA 수리, 사멸을 조절하는 능력이다.
전사
E2F 단백질과 c-Myc와 같은 전사 인자는 특히 세포 주기에 관련된 단백질들의 발현을 조절할 수 있다.[11][12]KAT5는 이러한 전사 인자의 유전자에 히스톤을 새겨 그들의 활동을 촉진시킨다.
DNA 수리
KAT5는 아탁시아 telangectasia 돌연변이(ATM) 단백질 키나아제 조절을 통해 DNA를 복구하고 세포 기능을 정상으로 되돌리는 데 중요한 효소다.[13]ATM 단백질인 키나아제 인산염은 DNA 수리에 관여하는 단백질을 활성화시킨다.단, 기능하려면 ATM 단백질 키나아제는 KAT5 단백질에 의해 아세틸화되어야 한다.KAT5의 부족은 ATM 단백질 키나아제 활동을 억제하고 세포의 DNA 교정 능력을 감소시킨다.
KAT5는 또한 TRRAP의 공동 인자 역할을 하기 때문에 나중에 DNA 수리 과정에서 효과가 있다.[14] TRAP는 부서진 이중 좌초 DNA 배열 근처에 있는 염색체에 결합함으로써 DNA 리모델링을 강화한다.KAT5는 이러한 인식을 돕는다.
사멸
P53은 DNA 손상 후 세포사멸을 일으키는 것으로 잘 알려져 있다.KAT5에 의한 p53의 아세틸화는 이 세포의 죽음을 유도한다.[11]따라서 KAT5가 부족하면 DNA가 손상된 세포가 세포사멸을 피하고 계속 분열할 수 있다.
규정
KAT5 촉매 활성도는 셀 주기의 G2/M 단계 동안 히스톤의 인산화 작용에 의해 조절된다.[15]KAT5 세린 86과 90의 인산화 작용은 그 활성을 감소시킨다.따라서 조절되지 않는 성장과 부적절한 G2/M 체크포인트를 가진 암세포는 사이클린 의존키나아제(CDK) 인산화에 의한 KAT5 규제가 부족하다.
임상 관련성
KAT5는 임상적으로 중요한 많은 함의가 있어 진단 또는 치료 접근법의 유용한 대상이 된다.가장 주목할 만한 것은 KAT5가 암, HIV, 신경퇴행성질환을 조절하는 데 도움을 준다는 점이다.[7]
암
위에서 언급했듯이, KAT5는 DNA와 p53과 같은 상위종양 억제기를 복구하는데 도움을 준다.따라서 많은 암은 KAT5 mRNA의 감소로 표시된다. KAT5는 전이 및 악성과도 연관되어 있다.[16]
KAT5가 종양의 성장을 멈추게 하는 화학요법 능력을 증강시켜 결합치료에 사용할 수 있는 가능성을 입증했다는 연구 결과도 있다.[18]
하지만 KAT5가 항상 항암제인 것은 아니다.백혈병과 림프종을 유발할 수 있는 인간 T세포 림프성 바이러스-1형(HTLV) 등 암을 유발하는 바이러스에 대한 단백질 활동을 강화할 수 있다.[20]또한 KAT5는 자궁경부암을 일으키는 바이러스인 인간 파필로마바이러스(HPV)와 반응한다.[21]
KAT5가 촉진하는 다른 단백질도 암을 유발할 수 있다.예를 들어, 전사 인자인 과압축 E2F1은 흑색종 진행에 관여한다.[22]KAT5가 암에서 가지고 있는 전체적인 역할을 명확하게 설명하기 위해 더 많은 연구가 수행될 필요가 있다.
HIV
KAT5는 HIV-1 Tat 초활성화기에 결합되어 HIV 복제를 촉진하는 데 도움을 준다.[23]
노화 및 뉴로데 생성
TIP60은 노화와 신경 탈출을 억제하기 위해 세포 동태와 유기체 건강에 기여하는 자가포피기, DNA 수리, 뉴런 생존, 학습/기억, 수면/웨이크 패턴, 단백질 교체 등 다양한 세포 경로를 규제한다.[24]
상호작용
HTATIP는 다음과 상호 작용하는 것으로 나타났다.
참조
- ^ a b c GRCh38: 앙상블 릴리스 89: ENSG00000172977 - 앙상블, 2017년 5월
- ^ a b c GRCm38: 앙상블 릴리스 89: ENSMUSG000024926 - 앙상블, 2017년 5월
- ^ "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
- ^ "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
- ^ Kamine J, Elangovan B, Subramanian T, Coleman D, Chinnadurai G (Feb 1996). "Identification of a cellular protein that specifically interacts with the essential cysteine region of the HIV-1 Tat transactivator". Virology. 216 (2): 357–66. doi:10.1006/viro.1996.0071. PMID 8607265.
- ^ a b "Entrez Gene: HTATIP HIV-1 Tat interacting protein, 60kDa".
- ^ a b Mattera, L (2011). "HTATIP (HIV-1 Tat interacting protein, 60kDa)". Atlas of Genetics and Cytogenetics in Oncology and Haematology (3). doi:10.4267/2042/38522. hdl:2042/38522.
- ^ Kim MY, Ann EJ, Kim JY, Mo JS, Park JH, Kim SY, Seo MS, Park HS (Sep 2007). "Tip60 histone acetyltransferase acts as a negative regulator of Notch1 signaling by means of acetylation". Molecular and Cellular Biology. 27 (18): 6506–19. doi:10.1128/MCB.01515-06. PMC 2099611. PMID 17636029.
- ^ Koonin EV, Zhou S, Lucchesi JC (Nov 1995). "The chromo superfamily: new members, duplication of the chromo domain and possible role in delivering transcription regulators to chromatin". Nucleic Acids Research. 23 (21): 4229–33. doi:10.1093/nar/23.21.4229. PMC 307373. PMID 7501439.
- ^ Lee, Frank. "Gene Transcription: Histone Acetylation, DNA Methylation and Epigenetics". Molecular Biology Web Book. Web Books Publishing.
- ^ a b c Van Den Broeck A, Nissou D, Brambilla E, Eymin B, Gazzeri S (Feb 2012). "Activation of a Tip60/E2F1/ERCC1 network in human lung adenocarcinoma cells exposed to cisplatin". Carcinogenesis. 33 (2): 320–5. doi:10.1093/carcin/bgr292. PMID 22159227.
- ^ Patel JH, Du Y, Ard PG, Phillips C, Carella B, Chen CJ, Rakowski C, Chatterjee C, Lieberman PM, Lane WS, Blobel GA, McMahon SB (Dec 2004). "The c-MYC oncoprotein is a substrate of the acetyltransferases hGCN5/PCAF and TIP60". Molecular and Cellular Biology. 24 (24): 10826–34. doi:10.1128/MCB.24.24.10826-10834.2004. PMC 533976. PMID 15572685.
- ^ Sun Y, Jiang X, Chen S, Fernandes N, Price BD (Sep 2005). "A role for the Tip60 histone acetyltransferase in the acetylation and activation of ATM". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 102 (37): 13182–7. Bibcode:2005PNAS..10213182S. doi:10.1073/pnas.0504211102. PMC 1197271. PMID 16141325.
- ^ Murr R, Loizou JI, Yang YG, Cuenin C, Li H, Wang ZQ, Herceg Z (Jan 2006). "Histone acetylation by Trrap-Tip60 modulates loading of repair proteins and repair of DNA double-strand breaks". Nature Cell Biology. 8 (1): 91–9. doi:10.1038/ncb1343. PMID 16341205. S2CID 25051471.
- ^ Lemercier C, Legube G, Caron C, Louwagie M, Garin J, Trouche D, Khochbin S (Feb 2003). "Tip60 acetyltransferase activity is controlled by phosphorylation". The Journal of Biological Chemistry. 278 (7): 4713–8. doi:10.1074/jbc.M211811200. PMID 12468530. S2CID 8276821.
- ^ a b Chen G, Cheng Y, Tang Y, Martinka M, Li G (Nov 2012). "Role of Tip60 in human melanoma cell migration, metastasis, and patient survival". The Journal of Investigative Dermatology. 132 (11): 2632–41. doi:10.1038/jid.2012.193. PMID 22673729.
- ^ Chevillard-Briet M, Quaranta M, Grézy A, Mattera L, Courilleau C, Philippe M, Mercier P, Corpet D, Lough J, Ueda T, Fukunaga R, Trouche D, Escaffit F (Apr 2014). "Interplay between chromatin-modifying enzymes controls colon cancer progression through Wnt signaling". Human Molecular Genetics. 23 (8): 2120–31. doi:10.1093/hmg/ddt604. PMID 24287617.
- ^ a b c Ravichandran P, Ginsburg D (April 2015). "Tip60 Overexpression Exacerbates Chemotherapeutic Drug Treatment in Breast, Pancreatic, and Lung Cancer Cell Lines". The FASEB Journal. 29 (S1): Supplement 725.21. doi:10.1096/fasebj.29.1_supplement.725.21.
- ^ Sakuraba K, Yokomizo K, Shirahata A, Goto T, Saito M, Ishibashi K, Kigawa G, Nemoto H, Hibi K (Jan 2011). "TIP60 as a potential marker for the malignancy of gastric cancer". Anticancer Research. 31 (1): 77–9. PMID 21273583.
- ^ Awasthi S, Sharma A, Wong K, Zhang J, Matlock EF, Rogers L, Motloch P, Takemoto S, Taguchi H, Cole MD, Lüscher B, Dittrich O, Tagami H, Nakatani Y, McGee M, Girard AM, Gaughan L, Robson CN, Monnat RJ, Harrod R (Jul 2005). "A human T-cell lymphotropic virus type 1 enhancer of Myc transforming potential stabilizes Myc-TIP60 transcriptional interactions". Molecular and Cellular Biology. 25 (14): 6178–98. doi:10.1128/MCB.25.14.6178-6198.2005. PMC 1168837. PMID 15988028.
- ^ Hong S, Dutta A, Laimins LA (Apr 2015). "The acetyltransferase Tip60 is a critical regulator of the differentiation-dependent amplification of human papillomaviruses". Journal of Virology. 89 (8): 4668–75. doi:10.1128/JVI.03455-14. PMC 4442364. PMID 25673709.
- ^ Alla V, Engelmann D, Niemetz A, Pahnke J, Schmidt A, Kunz M, Emmrich S, Steder M, Koczan D, Pützer BM (Jan 2010). "E2F1 in melanoma progression and metastasis". Journal of the National Cancer Institute. 102 (2): 127–33. doi:10.1093/jnci/djp458. PMID 20026813.
- ^ Kamine J, Elangovan B, Subramanian T, Coleman D, Chinnadurai G (Feb 1996). "Identification of a cellular protein that specifically interacts with the essential cysteine region of the HIV-1 Tat transactivator". Virology. 216 (2): 357–66. doi:10.1006/viro.1996.0071. PMID 8607265.
- ^ Li, Zhiquan; Rasmussen, Lene Juel (2020-10-19). "TIP60 in Aging and Neurodegeneration". Ageing Research Reviews. 64: 101195. doi:10.1016/j.arr.2020.101195. ISSN 1568-1637. PMID 33091598. S2CID 224775578.
- ^ Gaughan L, Logan IR, Cook S, Neal DE, Robson CN (Jul 2002). "Tip60 and histone deacetylase 1 regulate androgen receptor activity through changes to the acetylation status of the receptor". The Journal of Biological Chemistry. 277 (29): 25904–13. doi:10.1074/jbc.M203423200. PMID 11994312. S2CID 9930504.
- ^ Dechend R, Hirano F, Lehmann K, Heissmeyer V, Ansieau S, Wulczyn FG, Scheidereit C, Leutz A (Jun 1999). "The Bcl-3 oncoprotein acts as a bridging factor between NF-kappaB/Rel and nuclear co-regulators". Oncogene. 18 (22): 3316–23. doi:10.1038/sj.onc.1202717. PMID 10362352. S2CID 2356435.
- ^ Gavaravarapu S, Kamine J (Mar 2000). "Tip60 inhibits activation of CREB protein by protein kinase A". Biochemical and Biophysical Research Communications. 269 (3): 758–66. doi:10.1006/bbrc.2000.2358. PMID 10720489.
- ^ Nordentoft I, Jørgensen P (Aug 2003). "The acetyltransferase 60 kDa trans-acting regulatory protein of HIV type 1-interacting protein (Tip60) interacts with the translocation E26 transforming-specific leukaemia gene (TEL) and functions as a transcriptional co-repressor". The Biochemical Journal. 374 (Pt 1): 165–73. doi:10.1042/BJ20030087. PMC 1223570. PMID 12737628.
- ^ Lee HJ, Chun M, Kandror KV (May 2001). "Tip60 and HDAC7 interact with the endothelin receptor a and may be involved in downstream signaling". The Journal of Biological Chemistry. 276 (20): 16597–600. doi:10.1074/jbc.C000909200. PMID 11262386. S2CID 38498534.
- ^ Hejna J, Holtorf M, Hines J, Mathewson L, Hemphill A, Al-Dhalimy M, Olson SB, Moses RE (Apr 2008). "Tip60 is required for DNA interstrand cross-link repair in the Fanconi anemia pathway". The Journal of Biological Chemistry. 283 (15): 9844–51. doi:10.1074/jbc.M709076200. PMC 2398728. PMID 18263878.
- ^ Xiao H, Chung J, Kao HY, Yang YC (Mar 2003). "Tip60 is a co-repressor for STAT3". The Journal of Biological Chemistry. 278 (13): 11197–204. doi:10.1074/jbc.M210816200. PMID 12551922. S2CID 6317335.
- ^ Legube G, Linares LK, Lemercier C, Scheffner M, Khochbin S, Trouche D (Apr 2002). "Tip60 is targeted to proteasome-mediated degradation by Mdm2 and accumulates after UV irradiation". The EMBO Journal. 21 (7): 1704–12. doi:10.1093/emboj/21.7.1704. PMC 125958. PMID 11927554.
- ^ Frank SR, Parisi T, Taubert S, Fernandez P, Fuchs M, Chan HM, Livingston DM, Amati B (Jun 2003). "MYC recruits the TIP60 histone acetyltransferase complex to chromatin". EMBO Reports. 4 (6): 575–80. doi:10.1038/sj.embor.embor861. PMC 1319201. PMID 12776177.
- ^ Sheridan AM, Force T, Yoon HJ, O'Leary E, Choukroun G, Taheri MR, Bonventre JV (Jul 2001). "PLIP, a novel splice variant of Tip60, interacts with group IV cytosolic phospholipase A(2), induces apoptosis, and potentiates prostaglandin production". Molecular and Cellular Biology. 21 (14): 4470–81. doi:10.1128/MCB.21.14.4470-4481.2001. PMC 87107. PMID 11416127.
- ^ 박시, K, 란지타, B, 두비, S등.HAT 단백질 TIP60과 핵수용체 PXR의 새로운 복합체가 세포이동과 유착을 촉진한다.Sci Rep 7, 3635 (2017).https://doi.org/10.1038/s41598-017-03783-w
추가 읽기
- Doyon Y, Côté J (Apr 2004). "The highly conserved and multifunctional NuA4 HAT complex". Current Opinion in Genetics & Development. 14 (2): 147–54. doi:10.1016/j.gde.2004.02.009. PMID 15196461.
- Sapountzi V, Logan IR, Robson CN (2006). "Cellular functions of TIP60". The International Journal of Biochemistry & Cell Biology. 38 (9): 1496–509. doi:10.1016/j.biocel.2006.03.003. PMID 16698308.
- Maruyama K, Sugano S (Jan 1994). "Oligo-capping: a simple method to replace the cap structure of eukaryotic mRNAs with oligoribonucleotides". Gene. 138 (1–2): 171–4. doi:10.1016/0378-1119(94)90802-8. PMID 8125298.
- Suzuki Y, Yoshitomo-Nakagawa K, Maruyama K, Suyama A, Sugano S (Oct 1997). "Construction and characterization of a full length-enriched and a 5'-end-enriched cDNA library". Gene. 200 (1–2): 149–56. doi:10.1016/S0378-1119(97)00411-3. PMID 9373149.
- Yamamoto T, Horikoshi M (Dec 1997). "Novel substrate specificity of the histone acetyltransferase activity of HIV-1-Tat interactive protein Tip60". The Journal of Biological Chemistry. 272 (49): 30595–8. doi:10.1074/jbc.272.49.30595. PMID 9388189. S2CID 21873080.
- Kimura A, Horikoshi M (Dec 1998). "Tip60 acetylates six lysines of a specific class in core histones in vitro". Genes to Cells. 3 (12): 789–800. doi:10.1046/j.1365-2443.1998.00229.x. PMID 10096020. S2CID 41070266.
- Dechend R, Hirano F, Lehmann K, Heissmeyer V, Ansieau S, Wulczyn FG, Scheidereit C, Leutz A (Jun 1999). "The Bcl-3 oncoprotein acts as a bridging factor between NF-kappaB/Rel and nuclear co-regulators". Oncogene. 18 (22): 3316–23. doi:10.1038/sj.onc.1202717. PMID 10362352. S2CID 2356435.
- Brady ME, Ozanne DM, Gaughan L, Waite I, Cook S, Neal DE, Robson CN (Jun 1999). "Tip60 is a nuclear hormone receptor coactivator". The Journal of Biological Chemistry. 274 (25): 17599–604. doi:10.1074/jbc.274.25.17599. PMID 10364196. S2CID 38058299.
- Creaven M, Hans F, Mutskov V, Col E, Caron C, Dimitrov S, Khochbin S (Jul 1999). "Control of the histone-acetyltransferase activity of Tip60 by the HIV-1 transactivator protein, Tat". Biochemistry. 38 (27): 8826–30. doi:10.1021/bi9907274. PMID 10393559.
- Sliva D, Zhu YX, Tsai S, Kamine J, Yang YC (Sep 1999). "Tip60 interacts with human interleukin-9 receptor alpha-chain". Biochemical and Biophysical Research Communications. 263 (1): 149–55. doi:10.1006/bbrc.1999.1083. PMID 10486269.
- Gavaravarapu S, Kamine J (Mar 2000). "Tip60 inhibits activation of CREB protein by protein kinase A". Biochemical and Biophysical Research Communications. 269 (3): 758–66. doi:10.1006/bbrc.2000.2358. PMID 10720489.
- Husi H, Ward MA, Choudhary JS, Blackstock WP, Grant SG (Jul 2000). "Proteomic analysis of NMDA receptor-adhesion protein signaling complexes". Nature Neuroscience. 3 (7): 661–9. doi:10.1038/76615. hdl:1842/742. PMID 10862698. S2CID 14392630.
- Ikura T, Ogryzko VV, Grigoriev M, Groisman R, Wang J, Horikoshi M, Scully R, Qin J, Nakatani Y (Aug 2000). "Involvement of the TIP60 histone acetylase complex in DNA repair and apoptosis". Cell. 102 (4): 463–73. doi:10.1016/S0092-8674(00)00051-9. PMID 10966108. S2CID 18047169.
- Ran Q, Pereira-Smith OM (Nov 2000). "Identification of an alternatively spliced form of the Tat interactive protein (Tip60), Tip60(beta)". Gene. 258 (1–2): 141–6. doi:10.1016/S0378-1119(00)00410-8. PMID 11111051.
- Lee HJ, Chun M, Kandror KV (May 2001). "Tip60 and HDAC7 interact with the endothelin receptor a and may be involved in downstream signaling". The Journal of Biological Chemistry. 276 (20): 16597–600. doi:10.1074/jbc.C000909200. PMID 11262386. S2CID 38498534.
- Hlubek F, Löhberg C, Meiler J, Jung A, Kirchner T, Brabletz T (Apr 2001). "Tip60 is a cell-type-specific transcriptional regulator". Journal of Biochemistry. 129 (4): 635–41. doi:10.1093/oxfordjournals.jbchem.a002901. PMID 11275565.
- Sheridan AM, Force T, Yoon HJ, O'Leary E, Choukroun G, Taheri MR, Bonventre JV (Jul 2001). "PLIP, a novel splice variant of Tip60, interacts with group IV cytosolic phospholipase A(2), induces apoptosis, and potentiates prostaglandin production". Molecular and Cellular Biology. 21 (14): 4470–81. doi:10.1128/MCB.21.14.4470-4481.2001. PMC 87107. PMID 11416127.
- Cao X, Südhof TC (Jul 2001). "A transcriptionally [correction of transcriptively] active complex of APP with Fe65 and histone acetyltransferase Tip60". Science. 293 (5527): 115–20. doi:10.1126/science.1058783. PMID 11441186. S2CID 43920642.
- Legube G, Linares LK, Lemercier C, Scheffner M, Khochbin S, Trouche D (Apr 2002). "Tip60 is targeted to proteasome-mediated degradation by Mdm2 and accumulates after UV irradiation". The EMBO Journal. 21 (7): 1704–12. doi:10.1093/emboj/21.7.1704. PMC 125958. PMID 11927554.