SAG/RBX2 E3 ligase complexes with UBCH10 and UBE2S E2s to ubiquitylate β-TrCP1 via K11-linkage for degradation.
SAG/RBX2 E3 ligase complexes with UBCH10 and UBE2S E2s to ubiquitylate β-TrCP1 via K11-linkage for degradation.
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SAG/RBX2 E3 连接酶与 UBCH10 和 UBE2S E2 复合物通过 K11 连接泛素化 β-TrCP1 进行降解。
DOI：
10.1038/srep37441
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发表时间：
2016-12-02
影响因子：
4.6
通讯作者：
Sun Y
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kuang P;Tan M;Zhou W;Zhang Q;Sun Y
SAG/RBX2 和 RBX1 是 Cullin-RING 连接酶 (CRL) 的 RING 组件的两个家族成员，是其酶活性所必需的。先前的研究表明，SAG 更喜欢与 CUL5 以及 CUL1 结合，而 RBX1 只与 CULs1-4 结合。 SAG 和 RBX1 之间的详细生化差异，以及 SAG 是否介导 CRL5 和 CRL1 之间的串扰，此前尚不清楚。在此我们报道，SAG和β-TrCP1的水平呈负相关，并且SAG-CUL5-βTrCP1在生理条件下形成复合物。 SAG-CUL5（而非 RBX1-CUL1）通过非典型 K11 连接促进其泛素化，从而缩短其蛋白质半衰期，从而负调节 β-TrCP1 水平。一致地，SAG 的化学诱导剂降低了 β-TrCP1 水平。此外，SAG 主要结合已知介导泛素 K11 连接的 E2 UBCH10 和 UBE2S，而 RBX1 专门结合已知介导泛素 K48 连接的 E2 CDC34 和 UBCH5C。最后，沉默 UBCH10 或 UBE2S（而非 UBCH5C）会导致内源性 β-TrCP1 的积累，表明 β-TrCP1 是 SAG-UBCH10C/UBE2S 的生理底物。我们的研究首次通过 SAG 和 RBX1 各自与不同 E2 的结合在生化上区分它们；并显示 CRL5 和 CRL1 之间通过 SAG 介导的 β-TrCP1 泛素化产生负串扰。
SAG/RBX2 and RBX1 are two family members of RING components of Cullin-RING ligases (CRLs), required for their enzymatic activity. Previous studies showed that SAG prefers to bind with CUL5, as well as CUL1, whereas RBX1 binds exclusively to CULs1–4. Detailed biochemical difference between SAG and RBX1, and whether SAG mediates cross-talk between CRL5 and CRL1 are previously unknown. Here we report that the levels of SAG and β-TrCP1 are inversely correlated, and SAG-CUL5-βTrCP1 forms a complex under physiological condition. SAG-CUL5, but not RBX1-CUL1, negatively modulates β-TrCP1 levels by shortening its protein half-life through promoting its ubiquitylation via atypical K11-linkage. Consistently, chemical inducers of SAG reduced β-TrCP1 level. Furthermore, SAG mainly binds to E2s UBCH10 and UBE2S known to mediate K11 linkage of ubiquitin, whereas RBX1 exclusively binds to E2s CDC34 and UBCH5C, known to mediate K48 linkage of ubiquitin. Finally, silencing of either UBCH10 or UBE2S, but not UBCH5C, caused accumulation of endogenous β-TrCP1, suggesting that β-TrCP1 is a physiological substrate of SAG-UBCH10C/UBE2S. Our study, for the first time, differentiates SAG and RBX1 biochemically via their respective binding to different E2s; and shows a negative cross-talk between CRL5 and CRL1 through SAG mediated ubiquitylation of β-TrCP1.
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