基因總覽
ubiquitin specific peptidase 13(USP13)是由 USP13 基因編碼的蛋白質,屬於 peptidase C19 家族。此蛋白質全長 863 個胺基酸,含有 USP 結構域,並具有兩個 UBA 結構域及一個退化型 UBP-type 鋅指。這些結構特色構成其辨識泛素化蛋白質及執行去泛素化功能的基礎。USP13 的作用對象涵蓋多種蛋白質,因此其參與的細胞過程並不限於單一途徑。
基因異名與舊稱
異名取自 HGNC,可能包含歷史名稱;蛋白質名稱以 UniProt 註解為準。
染色體位置與基因結構
查看實際轉錄本與 exon 註解
| Transcript | Genomic coordinates | Exons |
|---|---|---|
| ENST00000263966 ★ | 179,653,040–179,789,401 | 21 |
| ENST00000680008 | 179,652,730–179,804,368 | 21 |
| ENST00000867743 | 179,652,730–179,784,157 | 17 |
| ENST00000926429 | 179,652,730–179,786,388 | 18 |
| ENST00000926430 | 179,652,730–179,784,204 | 21 |
| ENST00000960735 | 179,652,730–179,784,204 | 21 |
| ENST00001109354 | 179,652,730–179,743,429 | 12 |
| ENST00001115951 | 179,652,730–179,712,173 | 7 |
| ENST00001143187 | 179,652,730–179,789,401 | 21 |
| ENST00000680587 | 179,653,032–179,789,373 | 21 |
| ENST00000681064 | 179,653,040–179,707,076 | 2 |
| ENST00000681358 | 179,653,124–179,690,301 | 2 |
顯示 12/30 個蛋白質編碼轉錄本;canonical 優先。
帶型與著絲點依 Ensembl 座標繪製;核染色體長度以 GRCh38 第 1 號染色體為共同尺度。黃色標記表示本基因位置,細小區間加粗以利辨識;實際基因長度與 exon 見下方資料。
分子功能與生物學過程
USP13 是去泛素化酶,可移除目標蛋白質上的泛素。其催化活性依賴硫醇,能水解由泛素 C 端 Gly 形成的酯鍵、硫酯鍵、醯胺鍵、胜肽鍵及異胜肽鍵。已列出的作用對象包括 BECN1、MITF、SKP2 與 USP10,藉由去泛素化改變這些蛋白質的狀態,參與自噬、內質網相關降解(ERAD)、細胞週期進程與 DNA 損傷反應等過程。
在自噬與 p53/TP53 調節方面,USP13 去泛素化 BECN1,促進含有 PIK3C3/VPS34 的複合體穩定;另一種情況下,USP13 與 NEDD4 形成去泛素化複合體,進而穩定 VPS34 並促進自噬。USP13 也去泛素化 USP10,而 USP10 是 p53/TP53 穩定性的重要調節因子。另一方面,含 PIK3C3/VPS34 的複合體會調節 USP13 的穩定性;這些關係顯示,該複合體可能透過 USP10 與 USP13 形成調節 p53/TP53 蛋白量的系統。
在 ERAD 中,核內 UFD1 會招募 USP13,使其去泛素化 SKP2;USP13 也能透過去泛素化 BAG6/BAT3 複合體的組成成分 UBL4A,參與 ERAD 調節。此外,USP13 可穩定細胞週期相關蛋白 SKP2 與 AURKB,調節細胞週期進程。它也透過調節 RAP80 與 TOPBP1,參與維持基因組穩定及 DNA 複製檢查點活化。
USP13 對 SIAH2 的調節則不依賴去泛素化活性:它會結合已泛素化的 SIAH2,並抑制 SIAH2 的自體泛素化,因而促進其穩定。對 HMGB1,USP13 的去泛素化會促使其在細胞核與細胞質間轉位,並促進分泌。在免疫訊號方面,USP13 去泛素化 STAT1,正向調節 I 型與 II 型干擾素訊號;但它去泛素化 STING1 時,則會負向調節抗病毒反應。
Promoter 與基因調控
>USP13 ENST00000263966 GRCh38 chr3:179652040-179653140 strand=1 5′→3′ 相對 TSS:-1000 到 +100 bp;1101 bp 依轉錄本 TSS 擷取的基因組序列;TSS = 0,兩端包含,未驗證為 promoter ATTAGCGTTTTGGTTCACTATTTCTCGCTATTTCTGCATTTCATTAACTGGCAGGGATCACTGGATACTC TGTCATGAATACATATGTTGGGTGTAGTTAGAGAACCTCAATGTCATTGAACCCGTCTTGTGGGTTTTTT GGAGAGAATGAGAGTATGCTGGGAGACATGCTCTGCTTGCAAATGATCAACCCCCGAGGCCAACCCCATT CATCATTTATTTTGAGGAACTGATGATCAAGACAGGAATATGTATGCCTGCCTACAAAATCCTCAAATCA GGCCACTGAATGTTCGACATGAGAACTTTGAATCACATAGAAGATACTCCAAAGGCAGAGAAAAATAGAA AGCCTTCCGACGCCCTGAAAAAATCTTGACCATCCCTGACTTCCCCCAATATGTAAGAAAACCTGTATTA TTATTACACACACACTCCCACACACACCCCGCCCTCCCCCACACACACACCCTCTATCCTCACTCGATCT TATTCTATTCGCTCTATTTTTGAGCCTTGGATGTTAAAGTAAGGAACGAAGCTTAGTGGGGAAGCACTGA AGTGCATGGCGCAAATTTAGATTTAAGCCTCACGTTAGATTTCAGATTTGCACATCGAGTCCCGCCCCTA TCCAATCCGGGGACGTCACCGCCCTAGTCTTCGGCTGTTTTAAAAGCAAGCGGTTTTTAAAACCCCCAAT CCTGCTCTTTGTGTTGGCCTCCTCGGAGTTGCCCCTCTGCAAGCCAACAATTCGGGATAGAAAACACCTC CGTGGTGTTTTCCCGGGGCCCTCCCGCGCCGCGTTCGGCCGCCAGCCCGCTCGAGCTCCCGCGCCAACGC CTCAGGGGTTCGCCCTCCGCCCCCCGCCGCCGCGCCCGGCCCACGCGCAGGGCCCCTCTCCAGCGCCCCC TCCCCGGCACGCTGCGGCTGGCGCTCCCCAGCCCCGCCTGACGCTGCAGCTGGGCCGGAGACTCGCCATT GGATTAAAAATAGCGTCGCCAGTCCGCCCCAAGCCCGCGGTGCCCGCTCCCGCCCCGCAGCCCGCTCTCC CCGCCCGCCCCGGCTCGGCCGGCTGCCGTTGCCCGCGCAGCCCGCCCGTCA
EPDnew 實驗支持 promoter/TSS · 2 筆
| EPDnew ID | TSS(1-based) | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| USP13_1 ↗ | 3:179,652,737 | 正股 | 179,652,688–179,652,747 |
| USP13_2 ↗ | 3:179,653,040 | 正股 | 179,652,991–179,653,050 |
EPDnew human v006 · UCSC hg38,GRCh38/hg38,透過 UCSC 取得。TSS 具有 CAGE/RAMPAGE 等實驗資料支持;任意擷取的上下游區間仍需另行判讀調控功能,不能視為整段皆經功能驗證。
EPD 封存狀態 ↗ · UCSC 資料說明 ↗ · EPD team, SIB Swiss Institute of Bioinformatics; UCSC Genome Browser · CC BY 4.0
查看已取得的調控/motif 註解
ENSR3_94MB8Z · enhancer · 179649479–179649981 · regulatory
ENSR3_6R5G3Z · CTCF_binding_site · 179649767–179649799 · regulatory
ENSR3_B3BMMF · promoter · 179652542–179653172 · regulatory
ENSR3_94MBB3 · promoter · 179653203–179653703 · regulatory
ENSR3_CMSBS · enhancer · 179653704–179654874 · regulatory
· motif · 179649769–179649785 · motif
· motif · 179649780–179649796 · motif
· motif · 179652472–179652485 · motif
· motif · 179652491–179652504 · motif
· motif · 179652673–179652686 · motif
· motif · 179652677–179652690 · motif
· motif · 179652677–179652690 · motif
· motif · 179652802–179652811 · motif
· motif · 179652902–179652915 · motif
· motif · 179652915–179652928 · motif
· motif · 179652941–179652954 · motif
· motif · 179653010–179653020 · motif
· motif · 179653428–179653443 · motif
· motif · 179653439–179653448 · motif
· motif · 179653439–179653448 · motif
· motif · 179654480–179654492 · motif
· motif · 179657622–179657637 · motif
· motif · 179657716–179657725 · motif
· motif · 179657879–179657894 · motif
· motif · 179657884–179657896 · motif
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度:863 aa
USP13 蛋白質長 863 個胺基酸,屬於 peptidase C19 家族。其 USP 結構域位於第 336–861 個胺基酸;其中包含 UBA 1(第 652–693 位)與 UBA 2(第 727–767 位)。另有一個退化型 UBP-type 鋅指,位於第 187–295 位。
蛋白質三維結構
細胞內定位
USP13 的定位資料列為細胞質。
深綠色圓點:來源記載的蛋白質定位;數量不表示含量。
動物細胞結構示意;器官大小與數量不按比例。點選細胞構造可查看定位註解。
交互作用與訊號網絡
拖曳節點後放開可帶動位置變化;點選夥伴查看證據。位置與連線長度不代表結合強度,圖中未推定夥伴彼此之間的關係。
更多交互作用夥伴 · 已取得 6 個夥伴
- ATXN3P54252 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- DAZAP2Q15038 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- TARDBPQ13148 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- TRIM55Q9BYV6 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- TRIM63Q969Q1 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- repP0DTD1 · UniProt INTERACTION · 4 experiments
USP13 與 UFD1、NEDD4 有交互作用。它可透過 UBA 結構域結合已泛素化的 SIAH2;與 BAG6 的交互作用為直接作用,且可能促成 UBL4A 去泛素化。USP13 透過 UBA 2 結構域直接與 AMFR 作用;它也會與 UBL4A 作用,但此交互作用可能由 BAG6 間接介導。
疾病與遺傳關聯
Contextual Functional Evidence Matrix
矩陣以「功能主張」為列,以細胞情境、干預條件、量測結果與證據來源為欄,方便比較同一功能在不同條件下的支持情形。只有含情境與實驗資訊的紀錄會列入矩陣;一般功能註解另列於下方。
功能註解總覽 · 4 筆
| 功能面向 | 功能敘述 | 證據類型 | 可查核來源 |
|---|---|---|---|
| 功能 | USP13 去泛素化多種目標蛋白,參與自噬、ERAD、細胞週期與 DNA 損傷反應。它可調節 BECN1、USP10、SKP2 等蛋白質,並透過不同機制影響 PIK3C3/VPS34 複合體、p53/TP53、SIAH2、HMGB1、STAT1 與 STING1;其中對干擾素訊號為正向調節,對抗病毒反應則為負向調節。 | 含實驗來源 | 證據與來源Deubiquitinase that mediates deubiquitination of target proteins such as BECN1, MITF, SKP2 and USP10 and is involved in various processes such as autophagy, endoplasmic reticulum-associated degradation (ERAD), cell cycle progression or DNA damage response. Component of a regulatory loop that controls autophagy and p53/TP53 levels: mediates deubiquitination of BECN1, a key regulator of autophagy, leading to stabilize the PIK3C3/VPS34-containing complexes. Alternatively, forms with NEDD4 a deubiquitination complex, which subsequently stabilizes VPS34 to promote autophagy. Also deubiquitinates USP10, an essential regulator of p53/TP53 stability. In turn, PIK3C3/VPS34-containing complexes regulate USP13 stability, suggesting the existence of a regulatory system by which PIK3C3/VPS34-containing complexes regulate p53/TP53 protein levels via USP10 and USP13. Recruited by nuclear UFD1 and mediates deubiquitination of SKP2, thereby regulating endoplasmic reticulum-associated degradation (ERAD). Also regulates ERAD through the deubiquitination of UBL4A a component of the BAG6/BAT3 complex. Mediates stabilization of SIAH2 independently of deubiquitinase activity: binds ubiquitinated SIAH2 and acts by impairing SIAH2 autoubiquitination. Regulates the cell cycle progression by stabilizing cell cycle proteins such as SKP2 and AURKB. In addition, plays an important role in maintaining genomic stability and in DNA replication checkpoint activation via regulation of RAP80 and TOPBP1. Deubiquitinates the multifunctional protein HMGB1 and subsequently drives its nucleocytoplasmic localization and its secretion. Positively regulates type I and type II interferon signalings by deubiquitinating STAT1 but negatively regulates antiviral response by deubiquitinating STING1 PMID 17653289 ↗ · PMID 21571647 ↗ · PMID 21659512 ↗ · PMID 21811243 ↗ · PMID 21962518 ↗ · PMID 22216260 ↗ · PMID 24424410 ↗ · PMID 28534493 ↗ · PMID 32101753 ↗ · PMID 32772043 ↗ · PMID 33592542 ↗ · PMID 36585612 ↗ |
| 分子活性 | USP13 的催化作用依賴硫醇,可水解由泛素 C 端 Gly 形成的酯鍵、硫酯鍵、醯胺鍵、胜肽鍵及異胜肽鍵。此處所述泛素為 76 個胺基酸的蛋白質,附著於其他蛋白質時可作為細胞內標的訊號。 | 含實驗來源 | 證據與來源Thiol-dependent hydrolysis of ester, thioester, amide, peptide and isopeptide bonds formed by the C-terminal Gly of ubiquitin (a 76-residue protein attached to proteins as an intracellular targeting signal). PMID 23940278 ↗ · PMID 28534493 ↗ · PMID 33592542 ↗ |
| 交互作用 | USP13 與 UFD1、NEDD4 有交互作用;在 SIAH2 已泛素化時,可透過 UBA 結構域與之作用。USP13 直接結合 BAG6,且此交互作用可能介導 UBL4A 去泛素化;它也透過 UBA 2 結構域直接結合 AMFR。與 UBL4A 的交互作用則可能經 BAG6 間接形成。 | 含實驗來源 | 證據與來源Interacts with UFD1. Interacts (via UBA domains) with SIAH2 (when ubiquitinated). Interacts with BAG6; the interaction is direct and may mediate UBL4A deubiquitination. Interacts (via UBA 2 domain) with AMFR; the interaction is direct. Interacts with UBL4A; may be indirect via BAG6. Interacts with NEDD4 PMID 21571647 ↗ · PMID 21659512 ↗ · PMID 24424410 ↗ · PMID 32101753 ↗ |
| 細胞定位 | USP13 的細胞內定位記載為細胞質;此項定位資料未提供其他細胞區室或定位變化條件。 | 含實驗來源 |
核酸與蛋白質序列
AGTCCGCCCCAAGCCCGCGGTGCCCGCTCCCGCCCCGCAG40CCCGCTCTCCCCGCCCGCCCCGGCTCGGCCGGCTGCCGTT80GCCCGCGCAGCCCGCCCGTCAGCCCGCTCGCTGGCGCCGC120CGCCGCCGGCAGACCCCGCGCTCCGGCTCCGGCTCGGCTC160GCTCGGCTCCGGTGCGCGCCGAGGCCATGCAGCGCCGGGG200CGCCCTGTTCGGCATGCCGGGCGGCAGCGGAGGCAGGAAG240ATGGCTGCAGGAGACATCGGCGAGCTGCTAGTGCCCCACA280TGCCCACGATCCGCGTGCCCAGGTCCGGCGACAGGGTCTA320CAAGAACGAGTGCGCCTTCTCCTACGACTCTCCCAATTCT360GAAGGTGGACTCTATGTATGCATGAATACATTTTTGGCCT400TTGGAAGGGAACATGTTGAAAGACATTTTCGAAAAACTGG440ACAGAGTGTATACATGCACCTGAAAAGACATGTGCGAGAG480AAGGTAAGAGGGGCGTCTGGTGGAGCGTTACCAAAAAGGA520GGAATTCCAAGATTTTTTTAGATCTAGATACTGATGACGA560TTTAAATAGCGACGATTATGAATATGAAGATGAAGCCAAA600CTTGTTATATTCCCAGATCACTATGAAATAGCACTACCAA640ATATTGAGGAGTTACCAGCCCTGGTAACAATTGCTTGTGA680TGCAGTTCTCAGCTCAAAATCTCCATACAGAAAGCAGGAC720CCAGACACGTGGGAAAATGAATTGCCAGTATCTAAATATG760CCAACAACCTCACCCAGCTGGACAATGGAGTCAGGATTCC800TCCAAGTGGTTGGAAGTGTGCCAGATGCGACCTGCGAGAA840AACCTCTGGTTGAATCTGACTGACGGCTCTGTCCTGTGTG880GAAAGTGGTTCTTTGACAGCTCTGGGGGCAACGGGCATGC920GCTGGAGCATTACAGAGACATGGGCTACCCACTAGCCGTG960cDNA 使用 DNA 字母 T;mRNA 模式改以 U 顯示。轉錄本保留已註解的非編碼區,未另外加入 poly(A) 尾;非編碼 RNA 的參考轉錄本也可能仍需後續加工。數字為所選序列的 1-based 位置。長序列以黃色捲軸瀏覽,可複製或下載完整轉錄本與蛋白質;基因組 DNA 隨捲動取得所需範圍。