Убиквитинирование – разновидность посттрансляционной модификации внутриклеточных белков, в ходе которой происходит ковалентное присоединение молекул убиквитина к белкам-мишеням. Различают моноубиквитинирование (присоединение одной молекулы убиквитина), множественное моноубиквитинирование (так называемое мультиубиквитинирование) и полиубиквитинирование (присоединение к белку-мишени цепочки, состоящей из нескольких (чаще всего четырёх) молекул убиквитина. В случае полиубиквитинирования образуются линейные или разветвленные цепи полимерных форм этого белка. В их образовании участвуют различные остатки лизина мономеров убиквитина. Наиболее хорошо изучено полиубиквитинирование с участием Lys48, которое чаще всего приводит к доставке белков-мишеней для протеолитической деградации. В данном обзоре рассмотрены примеры т.н. атипичного полиубиквитинирования с участием других остатков лизина (Lys6, Lys11, Lys27, Lys29, Lys33, Lys63) и N-концевого остатка метионина. Эти примеры убедительно свидетельствуют о том, что полиубиквитинирование белков-мишеней далеко не всегда приводит к их протеолитической деградации. Полиубиквитинированные белки участвуют в регуляции самых разных клеточных процессов, включая иммунный ответ, стабильность генома, передачу сигнала и другие. Нарушения механизмов убиквитинирования ведут к возникновению различных заболеваний.
Finley D., Sadis S., Monia B.P., Boucher P., Ecker D.J., Crooke S.T., Chau V. (1994) Mol Cell Biol., 14(8), 5501-5509. CrossRef Scholar google search
Tenno T., Fujiwara K., Tochio H., Iwai K., Morita E.H., Hayashi H., Murata S., Hiroaki H., Sato M., Tanaka K., Shirakawa M. (2004) Genes Cells., 9(10), 865-875. CrossRef Scholar google search
Rego M.A., Kolling F.W. 4th, Vuono E.A., Mauro M., Howlett N.G. (2012) Blood., 120(10), 2109-2117. CrossRef Scholar google search
Rott R., Szargel R., Haskin J., Shani V., Shainskaya A., Manov I., Liani E., Avraham E., Engelender S. (2008) J. Biol. Chem., 283(6), 3316-3328. CrossRef Scholar google search
Ott D.E., Coren L.V., Copeland T.D., Kane B.P., Johnson D.G., Sowder II R.C., Yoshinaka Y., Oroszlan S., Arthur L.O., Hendrson L. (1998) J. Virol., 72(4), 2962-2968. Scholar google search
Wang Y., Serricchio M., Jauregui M., Shanbhag R., Stoltz T., Di Paolo C.T., Kim P.K., McQuibban G.A. (2015) Autophagy, 11(4), 595-606. CrossRef Scholar google search
Shema-Yaacoby E., Nikolov M., Haj-Yahya M., Siman P., Allemand E., Yamaguchi Y., Muchardt C., Urlaub H., Brik A., Oren M., Fischle W. (2013) Cell. Rep., 4(3), 601-608. CrossRef Scholar google search
Pirngruber J., Shchebet A., Schreiber L., Shema E., Minsky N., Chapman R.D., Eick D., Aylon Y., Oren M., Johnsen S.A. (2009) EMBO Rep., 10(8), 894-900. CrossRef Scholar google search
Moyal L., Lerenthal Y., Gana-Weisz M., Mass G., So S., Wang S.Y., Eppink B., Chung Y.M., Shalev G., Shema E. et al. (2011) Mol. Cell., 41(5), 529-542. CrossRef Scholar google search
Lim K.L., Chew K.C., Tan J.M., Wang C., Chung K.K., Zhang Y., Tanaka Y., Smith W., Engelender S., Ross C.A., Dawson V.L., Dawson T.M. (2005) J. Neurosci., 25, 2002-2009. CrossRef Scholar google search
Lim G.G.Y., Chew K.C.M., Ng X.-H., Henry-Basil A., Sim R.W.X., Tan J.M.M., Chai C., Lim K.-L. (2013) PLOS ONE | www.plosone.org, 8(9), e73235, 1-15. Scholar google search
Komatsu M., Waguri S., Chiba T., Murata S., Iwata J.I., Tanida I., Ueno T., Koike M., Uchiyama Y., Kominami E., Tanaka K. (2006) Nature, 441, 880-884. CrossRef Scholar google search
Hara T., Nakamura K., Matsui M., Yamamoto A., Nakahara Y., Suzuki-Migishima R., Yokoyama M., Mishima K., Saito I., Okano H., Mizushima N. (2006) Nature, 441, 885-889. CrossRef Scholar google search
Tan J.M.M., Wong E.S.P., Dawson V.L., Dawson T.M., Lim K.-L. (2008) Autophagy, 4(2), 251-253. CrossRef Scholar google search
Matsumoto M.L., Wickliffe K.E., Dong K.C., Yu C., Bosanac I., Bustos D., Phu L., Kirkpatrick D.S., Hymowitz S.G., Rape M., Kelley R.F., Dixit V.M. (2010) Mol. Cell, 39, 477-484. CrossRef Scholar google search
Williamson A., Wickliffe K.E., Mellone B.G., Song L., Karpen G.H., Rape M. (2009) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 106, 18213-18218. CrossRef Scholar google search
Hay-Koren A., Caspi M., Zilberberg A., Rosin-Arbesfeld R. (2011) Mol. Biol. Cell, 22, 399-411. CrossRef Scholar google search
Goto E., Yamanaka Y., Ishikawa A., Aoki-Kawasumi M., Mito-Yoshida M., Ohmura-Hoshino M., Matsuki Y., Kajikawa M., Hirano H., Ishido S. (2010) J. Biol. Chem., 285, 35311-35319. CrossRef Scholar google search
Xu P., Duong D.M., Seyfried N.T., Cheng D., Xie Y., Robert J., Rush J., Hochstrasser M., Finley D., Peng J. (2009) Cell, 137, 133-145. CrossRef Scholar google search
Alexandru G., Graumann J., Smith G.T., Kolawa N.J., Fang R., Deshaies R.J. (2008) Cell, 134, 804-816. CrossRef Scholar google search
Shang F., Deng G., Liu Q., Guo W., Haas A.L., Crosas B., Finley D., Taylor A. (2005) J. Biol. Chem., 280(21), 20365-20374. CrossRef Scholar google search
Cripps D., Thomas S.N., Jeng Y., Yang F., Davies P., Yang A.J. (2006) J. Biol. Chem., 281(16), 10825-10838. CrossRef Scholar google search
Nishikawa H., Ooka S., Sato K., Arima K., Okamoto J., Klevit R.E., Fukuda M., Ohta T. (2004) J. Biol. Chem., 279(6), 3916-3924. CrossRef Scholar google search
Zucchelli S., Codrich M., Marcuzzi F., Pinto M., Vilotti S., Biagioli M., Ferrer I., Gustincich S. (2010) Hum. Mol. Genet., 19(19), 3759-3770. CrossRef Scholar google search
Geisler S., Holmström K.M., Skujat D., Fiesel F.C., Rothfuss O.C., Kahle P.J., Springer W. (2010) Nat. Cell. Biol., 12(2), 119-145. CrossRef Scholar google search
Peng D.-J., i Zeng M., Muromoto R., Matsuda T., Shimoda K., Subramaniam M., Spelsberg T.C., Wei W.-Z., Venuprasad K. (2011) J. Immunol., 186(10), 5638-5647. CrossRef Scholar google search
Xu K., Shimelis H., Linn D.E., Jiang R., Yang X., Sun F., Guo Z., Chen H., Li W., Chen H., Kong X., Melamed J., Fang S., Xiao Z., Veenstra T.D., Qiu Y. (2009) Cancer Cell, 15(4), 270-282. CrossRef Scholar google search
Mastrandrea L.D., You J., Niles E.G., Pickart C.M. (1999) J. Biol. Chem., 274(38), 27299-27306. CrossRef Scholar google search
Jiang J., Ballinger C.A., Wu Y., Dai Q., Cyr D.M., Höhfeld J., Patterson C. (2001) J. Biol. Chem., 276(46), 42938-42944. CrossRef Scholar google search
Fei C., Li Z., Li C., Chen Y., Chen Z., He X., Mao L., Wang X., Zeng R., Li L. (2013) Mol. Cell. Biol., 33(20), 4095-4105. CrossRef Scholar google search
Kristariyanto Y.A., Choi S.-Y., Rehman S.A.A., Ritorto M.S., Campbell D.G., Morrice N.A., Toth R., Kulathu Y. (2015) Biochem. J., 467, 345-352. CrossRef Scholar google search
Huang H., Jeon M.-S., Liao L., Yang C., Elly C., Yates J.R., Liu Y.-C. (2010) Immunity, 33, 60-70. CrossRef Scholar google search
Yuan W.-C., Lee Y.-R., Lin S.-Y., Chang L.-Y., Tan Y.P., Hung C.-C., Kuo J.-C., Liu C.-H., Lin M.-Y., Xu M., Chen Z.J., Chen R.H. (2014) Mol. Cell, 54, 586-600. CrossRef Scholar google search
Al-Hakim A.K., Zagorska A., Chapman L., Deak M., Peggie M., Alessi D.R. (2008) Biochem. J., 411, 249-260. CrossRef Scholar google search
Walczak H., Iwai K., Dikic I. (2012) BMC Biol.,10, 23, http://www.biomedcentral.com/1741-7007/10/23. CrossRef Scholar google search
