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Cell Specific Gene Expression01:58

Cell Specific Gene Expression

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Multicellular organisms contain a variety of structurally and functionally distinct cell types, but the DNA in all the cells originated from the same parent cells. The differences in the cells can be attributed to the differential gene expression. Liver cells, whose functions include detoxification of blood, production of bile to metabolize fats, and synthesis of proteins essential for metabolism, must express a specific set of genes to perform their functions. Gene expression also varies with...
16.6K
Cell Specific Gene Expression01:58

Cell Specific Gene Expression

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The Proteasome02:18

The Proteasome

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Eukaryotic cells can degrade proteins through several pathways. One of the most important amongst these is the ubiquitin-proteasome pathway. It helps the cell eliminate the misfolded, damaged, or unwarranted cytoplasmic proteins in a highly specific manner.
In this pathway, the target proteins are first tagged with small proteins called ubiquitin. A series of enzymes carry out the ubiquitination of the target proteins - E1 (ubiquitin-activating enzyme), E2 (ubiquitin-conjugating enzyme), and E3...
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The Proteasome01:13

The Proteasome

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Eukaryotic cells can degrade proteins through several pathways. One of the most important among these is the ubiquitin-proteasome pathway. It helps the cell eliminate the misfolded, damaged, or unwarranted cytoplasmic proteins in a highly specific manner.
In this pathway, the target proteins are first tagged with small proteins called ubiquitin. This involves participation of a series of enzymes including— E1 (ubiquitin-activating enzyme), E2 (ubiquitin-conjugating enzyme), and E3...
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The Proteasome02:18

The Proteasome

4.7K
4.7K
What is Gene Expression?01:42

What is Gene Expression?

197.2K
Overview
Gene expression is the process in which DNA directs the synthesis of functional products, that is, proteins. Cells can regulate gene expression at various stages. It allows organisms to generate different cell types and enables cells to adapt to internal and external factors.
Genetic Information Flows from DNA to RNA to Protein
A gene is a stretch of DNA that serves as the blueprint for functional RNAs and proteins. Since DNA is made up of nucleotides and proteins consist of amino...
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La actividad del proteasoma mantiene la expresión génica específica de cada tipo celular

Xiuxiu Lu1, Vasty Osei-Amponsa1, Germán Michelis2

  • 1Protein Processing Section, Center for Structural Biology, Center for Cancer Research, National Cancer Institute, National Institutes of Health, Frederick, MD 21702, USA.

Cell reports
|February 14, 2026
PubMed
Resumen

La actividad del proteasoma es vital para mantener la identidad celular regulando la expresión génica. La pérdida de la unión a ubiquitina en hRpn10/PSMD4 interrumpe esto, lo que lleva a la sobreexpresión de proteínas y a la alteración de los tipos celulares.

Palabras clave:
biología molecularOTUD5PSMD4Rpn10identidad celularexpresión génicaproteasomadegradación de proteínasespecificidad tisularregulación transcripcionalubiquitina

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Área de la Ciencia:

  • Biología Molecular
  • Biología Celular
  • Bioquímica

Sus antecedentes:

  • La proteólisis regulada a través del sistema ubiquitina-proteasoma es crucial para funciones celulares como el control de calidad de proteínas, el ciclo celular y la reparación del ADN.
  • La actividad de unión a ubiquitina del receptor de sustrato del proteasoma hRpn10/PSMD4 es esencial para el reconocimiento y la degradación del sustrato.

Objetivo del estudio:

  • Investigar el papel de la actividad del proteasoma, específicamente la función de unión a ubiquitina de hRpn10/PSMD4, en el mantenimiento de la identidad celular.
  • Identificar los mecanismos moleculares por los cuales la disfunción del proteasoma impacta la expresión génica específica de cada tipo celular.

Principales métodos:

  • Análisis de células que expresan hRpn10 truncado que carece de motivos de interacción con ubiquitina (hRpn10VWA).
  • Análisis proteómico y transcriptómico para identificar proteínas desreguladas y patrones de expresión génica.
  • Investigación del papel de la acumulación de OTUD5 en los fenotipos observados.

Principales resultados:

  • La pérdida de la actividad de unión a ubiquitina de hRpn10 conduce a una desregulación proteica significativa.
  • Las proteínas alteradas muestran una sobrerrepresentación de factores específicos del tejido, lo que indica una pérdida de identidad celular.
  • La acumulación de OTUD5, una desubiquitinasa y regulador transcripcional, contribuye a la desregulación transcripcional.

Conclusiones:

  • Los mecanismos dependientes del proteasoma son esenciales para salvaguardar los programas de expresión génica específicos de cada tipo celular.
  • La función del proteasoma se extiende más allá del mantenimiento celular básico para incluir la gobernanza de la identidad celular.
  • La interrupción de la unión a ubiquitina en hRpn10/PSMD4 compromete la identidad celular a través de la desregulación transcripcional.