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HUWE1 HECT 结构域内的一个结构元件调节自身泛素化和底物泛素化活性。

A structural element within the HUWE1 HECT domain modulates self-ubiquitination and substrate ubiquitination activities.

机构信息

Whitehead Institute for Biomedical Research, Cambridge, Massachusetts 02142, USA.

出版信息

J Biol Chem. 2010 Feb 19;285(8):5664-73. doi: 10.1074/jbc.M109.051805. Epub 2009 Dec 10.

Abstract

E3 ubiquitin ligases catalyze the final step of ubiquitin conjugation and regulate numerous cellular processes. The HECT class of E3 ubiquitin (Ub) ligases directly transfers Ub from bound E2 enzyme to a myriad of substrates. The catalytic domain of HECT Ub ligases has a bilobal architecture that separates the E2 binding region and catalytic site. An important question regarding HECT domain function is the control of ligase activity and specificity. Here we present a functional analysis of the HECT domain of the E3 ligase HUWE1 based on crystal structures and show that a single N-terminal helix significantly stabilizes the HECT domain. We observe that this element modulates HECT domain activity, as measured by self-ubiquitination induced in the absence of this helix, as distinct from its effects on Ub conjugation of substrate Mcl-1. Such subtle changes to the protein may be at the heart of the vast spectrum of substrate specificities displayed by HECT domain E3 ligases.

摘要

E3 泛素连接酶催化泛素缀合的最后一步,并调节许多细胞过程。HECT 类 E3 泛素(Ub)连接酶直接将 Ub 从结合的 E2 酶转移到无数的底物上。HECT Ub 连接酶的催化结构域具有双叶结构,将 E2 结合区和催化位点分开。关于 HECT 结构域功能的一个重要问题是连接酶活性和特异性的控制。在这里,我们基于晶体结构对 E3 连接酶 HUWE1 的 HECT 结构域进行了功能分析,结果表明单个 N 端螺旋显著稳定了 HECT 结构域。我们观察到,该元件通过自泛素化来调节 HECT 结构域的活性,而自泛素化在没有该螺旋的情况下诱导,与它对底物 Mcl-1 的 Ub 缀合的影响不同。这种对蛋白质的细微改变可能是 HECT 结构域 E3 连接酶显示出的广泛底物特异性的核心。

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