Caenorhabditis elegansのUBC-2遺伝子は、選択的タンパク質分解に関与するユビキチン結合酵素をコードしています

ユビキチン - タンパク質共役システムは、異常および短命のタンパク質の分解、クロマチン構造、細胞周期の進行、DNA修復など、さまざまな真核細胞機能に関与しています。標的タンパク質のユビキチン化は、ユビキチン活性化酵素（E1）およびユビキチン結合酵素（E2S）によって触媒され、場合によっては補助基質認識タンパク質（E3S）も必要です。複数のE2が発見されており、これらは異なるクラスの標的タンパク質に対して特異性を持っている可能性があります。ここでは、線虫カエノルハブディシスエレガンの異常および短命のタンパク質の選択的分解に関与するユビキチン結合酵素をコードする遺伝子（UBC-2）のクローニングと特性評価を報告します。線虫UBC-2遺伝子は、Saccharomyces cerevisiae UBC4およびUBC5およびショウジョウバエUBCD1と顕著なアミノ酸配列の類似性を備えた16.7-kDaタンパク質をコードします。UBC4プロモーターによって駆動されると、UBC-2は酵母細胞のUBC4を機能的に置き換えることができます。通常の温度でUBC4 UBC5変異体の成長のゆっくりした表現型を救助し、高温で成長する能力を回復します。UBC4 UBC5で形質転換されたUBC4 UBC5酵母細胞のウエスタンブロット（免疫ブロット）は、抗ドロソフィラUBCD1抗体と交差する予想サイズのタンパク質を明らかにします。C. elegans UBC-2は、すべてのライフサイクル段階で構成的に発現し、酵母UBC4やUBC5とは異なり、熱ショックによって誘導されません。トランススプライシングとCISスプライシングは、UBC-2転写産物の成熟に関与しています。これらのデータは、酵母UBC4およびUBC5、ショウジョウバエUBCD1、およびC. elegans UBC-2が、すべての真核細胞で基本的な役割を果たす高度に保存された遺伝子ファミリーを定義することを示唆しています。

The ubiquitin-protein conjugation system is involved in a variety of eukaryotic cell functions, including the degradation of abnormal and short-lived proteins, chromatin structure, cell cycle progression, and DNA repair. The ubiquitination of target proteins is catalyzed by a ubiquitin-activating enzyme (E1) and ubiquitin-conjugating enzymes (E2s) and in some cases also requires auxiliary substrate recognition proteins (E3s). Multiple E2s have been found, and these likely possess specificity for different classes of target proteins. Here we report the cloning and characterization of a gene (ubc-2) encoding a ubiquitin-conjugating enzyme which is involved in the selective degradation of abnormal and short-lived proteins in the nematode Caenorhabditis elegans. The nematode ubc-2 gene encodes a 16.7-kDa protein with striking amino acid sequence similarity to Saccharomyces cerevisiae UBC4 and UBC5 and Drosophila UbcD1. When driven by the UBC4 promoter, ubc-2 can functionally substitute for UBC4 in yeast cells; it rescues the slow-growth phenotype of ubc4 ubc5 mutants at normal temperature and restores their ability to grow at elevated temperatures. Western blots (immunoblots) of ubc4 ubc5 yeast cells transformed with ubc-2 reveal a protein of the expected size, which cross-reacts with anti-Drosophila UbcD1 antibody. C. elegans ubc-2 is constitutively expressed at all life cycle stages and, unlike yeast UBC4 and UBC5, is not induced by heat shock. Both trans and cis splicing are involved in the maturation of the ubc-2 transcript. These data suggest that yeast UBC4 and UBC5, Drosophila UbcD1, and C. elegans ubc-2 define a highly conserved gene family which plays fundamental roles in all eukaryotic cells.