Elucidating the catalytic subunit composition of distinct proteasome subtypes: A crosslinking approach employing bifunctional activity-based probes

ChemBioChem

Volumn 16, Issue 2, 2015, Pages 284-292

  Carmony, Kimberly Cornish ^a   Sharma, Lalit Kumar ^b   Lee, Do Min ^a   Park, Ji Eun ^a   Lee, Wooin ^c   Kim, Kyung Bo ^a  

^a University of Kentucky   (United States)

^b UNIVERSITY OF KENTUCKY   (United States)

^c Seoul National University   (South Korea)

Author keywords

Constitutive proteasome; Crosslinking agents; Immunoproteasome; Intermediate proteasome; Proteasome subtype

Indexed keywords

HYDROCARBON; PROTEASOME; PROTEASOME INHIBITOR; CROSS LINKING REAGENT; MACROGOL DERIVATIVE; MOLECULAR PROBE; THREONINE;

ARTICLE; CELL LYSATE; CHEMICAL COMPOSITION; CONTROLLED STUDY; ENZYME ACTIVE SITE; HUMAN; HUMAN CELL; MOLECULAR WEIGHT; PHARMACOPHORE; PRIORITY JOURNAL; PROTEIN CROSS LINKING; PROTEIN DEGRADATION; PROTEIN QUATERNARY STRUCTURE; U266 CELL LINE; CHEMISTRY; ENZYMOLOGY; GENETIC PROCEDURES; IC50; METABOLISM; MOLECULAR PROBE; MULTIPLE MYELOMA; PHARMACOLOGY; TUMOR CELL LINE;

CATALYTIC DOMAIN; CELL LINE, TUMOR; CROSS-LINKING REAGENTS; HUMANS; INHIBITORY CONCENTRATION 50; MOLECULAR PROBE TECHNIQUES; MOLECULAR PROBES; MULTIPLE MYELOMA; POLYETHYLENE GLYCOLS; PROTEASOME ENDOPEPTIDASE COMPLEX; PROTEASOME INHIBITORS; THREONINE;

EID: 84920830622     PISSN: 14394227     EISSN: 14397633     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/cbic.201402491     Document Type: Article

References (67)

1. a) M. Glotzer, A. W. Murray, M. W. Kirschner, Nature 1991, 349, 132-138;
2. b) D. Shkedy, H. Gonen, B. Bercovich, A. Ciechanover, FEBS Lett. 1994, 348, 126-130.
3. a) R. Sadoul, P. A. Fernandez, A. L. Quiquerez, I. Martinou, M. Maki, M. Schroter, J. D. Becherer, M. Irmler, J. Tschopp, J. C. Martinou, EMBO J. 1996, 15, 3845-3852;
4. b) L. M. Grimm, A. L. Goldberg, G. G. Poirier, L. M. Schwartz, B. A. Osborne, EMBO J. 1996, 15, 3835-3844.
5. K. L. Rock, C. Gramm, L. Rothstein, K. Clark, R. Stein, L. Dick, D. Hwang, A. L. Goldberg, Cell 1994, 78, 761-771.
6. T. M. Herndon, A. Deisseroth, E. Kaminskas, R. C. Kane, K. M. Koti, M. D. Rothmann, B. Habtemariam, J. Bullock, J. D. Bray, J. Hawes, T. R. Palmby, J. Jee, W. Adams, H. Mahayni, J. Brown, A. Dorantes, R. Sridhara, A. T. Farrell, R. Pazdur, Clin. Cancer Res. 2013, 19, 4559-4563.
7. a) A. F. Kisselev, W. A. van der Linden, H. S. Overkleeft, Chem. Biol. 2012, 19, 99-115;
8. b) J. J. Driscoll, E. S. Woodle, Semin. Hematol. 2012, 49, 277-283.
9. N. Tanahashi, Y. Murakami, Y. Minami, N. Shimbara, K. B. Hendil, K. Tanaka, J. Biol. Chem. 2000, 275, 14336-14345.
10. a) M. Groll, L. Ditzel, J. Lowe, D. Stock, M. Bochtler, H. D. Bartunik, R. Huber, Nature 1997, 386, 463-471;
11. b) M. Unno, T. Mizushima, Y. Morimoto, Y. Tomisugi, K. Tanaka, N. Yasuoka, T. Tsukihara, Structure 2002, 10, 609-618.
12. a) T. A. Griffin, D. Nandi, M. Cruz, H. J. Fehling, L. V. Kaer, J. J. Monaco, R. A. Colbert, J. Exp. Med. 1998, 187, 97-104;
13. b) M. De, K. Jayarapu, L. Elenich, J. J. Monaco, R. A. Colbert, T. A. Griffin, J. Biol. Chem. 2003, 278, 6153-6159;
14. c) S. Murata, H. Yashiroda, K. Tanaka, Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2009, 10, 104-115.
15. a) R. Stohwasser, S. Standera, I. Peters, P.-M. Kloetzel, M. Groettrup, Eur. J. Immunol. 1997, 27, 1182-1187;
16. b) S. Morel, F. Lévy, O. Burlet-Schiltz, F. Brasseur, M. Probst-Kepper, A.-L. Peitrequin, B. Monsarrat, R. Van Velthoven, J.-C. Cerottini, T. Boon, J. E. Gairin, B. J. Van den Eynde, Immunity 2000, 12, 107-117;
17. c) F. Ossendorp, N. Fu, M. Camps, F. Granucci, S. J. P. Gobin, P. J. van den Elsen, D. Schuurhuis, G. J. Adema, G. B. Lipford, T. Chiba, A. Sijts, P.-M. Kloetzel, P. Ricciardi-Castagnoli, C. J. M. Melief, J. Immunol. 2005, 174, 7815-7822;
18. d) M. Basler, N. Youhnovski, M. van den Broek, M. Przybylski, M. Groettrup, J. Immunol. 2004, 173, 3925-3934;
19. e) S. E. Hensley, D. Zanker, B. P. Dolan, A. David, H. D. Hickman, A. C. Embry, C. N. Skon, K. M. Grebe, T. A. Griffin, W. Chen, J. R. Bennink, J. W. Yewdell, J. Immunol. 2010, 184, 4115-4122;
20. f) T. Frisan, V. Levitsky, A. Polack, M. G. Masucci, J. Immunol. 1998, 160, 3281-3289.
21. a) R. Glynne, S. H. Powis, S. Beck, A. Kelly, L.-A. Kerr, J. Trowsdale, Nature 1991, 353, 357-360;
22. b) A. Kelly, S. H. Powis, R. Glynne, E. Radley, S. Beck, J. Trowsdale, Nature 1991, 353, 667-668;
23. c) M. Groettrup, R. Kraft, S. Kostka, S. Standera, R. Stohwasser, P.-M. Kloetzel, Eur. J. Immunol. 1996, 26, 863-869;
24. d) E. J. A. M. Sijts, P. M. Kloetzel, Cell. Mol. Life Sci. 2011, 68, 1491-1502.
25. a) M. Gaczynska, A. L. Goldberg, K. Tanaka, K. B. Hendil, K. L. Rock, J. Biol. Chem. 1996, 271, 17275-17280;
26. b) M. Groettrup, C. J. Kirk, M. Basler, Nat. Rev. Immunol. 2010, 10, 73-78.
27. S. Murata, K. Sasaki, T. Kishimoto, S.-i. Niwa, H. Hayashi, Y. Takahama, K. Tanaka, Science 2007, 316, 1349-1353.
28. B. Dahlmann, T. Ruppert, L. Kuehn, S. Merforth, P.-M. Kloetzel, J. Mol. Biol. 2000, 303, 643-653.
29. a) N. Klare, M. Seeger, K. Janek, P. R. Jungblut, B. Dahlmann, J. Mol. Biol. 2007, 373, 1-10;
30. b) B. Guillaume, J. Chapiro, V. Stroobant, D. Colau, B. Van Holle, G. Parvizi, M.-P. Bousquet-Dubouch, I. Théate, N. Parmentier, B. J. Van den Eynde, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2010, 107, 18599-18604;
31. c) X. Wang, Z. Zhao, Y. Luo, G. Chen, Z. Li, Proteomics Clin. Appl. 2011, 5, 484-492;
32. d) B. Fabre, T. Lambour, J. Delobel, F. Amalric, B. Monsarrat, O. Burlet-Schiltz, M.-P. Bousquet-Dubouch, Mol. Cell. Proteomics 2013, 12, 687-699;
33. e) S. Gohlke, A. Kloß, M. Tsokos, K. Textoris-Taube, C. Keller, P.-M. Kloetzel, B. Dahlmann, Ann. Hepatol. 2014, 13, 429-438.
34. a) O. Drews, R. Wildgruber, C. Zong, U. Sukop, M. Nissum, G. Weber, A. V. Gomes, P. Ping, Mol. Cell. Proteomics 2007, 6, 2021-2031;
35. b) A. V. Gomes, G. W. Young, Y. Wang, C. Zong, M. Eghbali, O. Drews, H. Lu, E. Stefani, P. Ping, Mol. Cell. Proteomics 2009, 8, 302-315;
36. c) A. Kloß, S. Meiners, A. Ludwig, B. Dahlmann, Cardiovasc. Res. 2010, 85, 367-375;
37. d) S. Pelletier, K. G. Schuurman, C. R. Berkers, H. Ovaa, A. J. R. Heck, R. Raijmakers, Mol. BioSyst. 2010, 6, 1450-1453;
38. e) J. Zheng, A. Dasgupta, O. A. Bizzozero, J. Neurochem. 2012, 121, 486-494;
39. f) S. Gohlke, M. Mishto, K. Textoris-Taube, C. Keller, C. Giannini, F. Vasuri, E. Capizzi, A. D'Errico-Grigioni, P.-M. Kloetzel, B. Dahlmann, Age 2014, 36, 57-72.
40. a) B. Guillaume, V. Stroobant, M.-P. Bousquet-Dubouch, D. Colau, J. Chapiro, N. Parmentier, A. Dalet, B. J. Van den Eynde, J. Immunol. 2012, 189, 3538-3547;
41. b) N. Vigneron, B. J. Van den Eynde, Curr. Opin. Immunol. 2012, 24, 84-91;
42. c) D. Zanker, J. Waithman, J. W. Yewdell, W. Chen, J. Immunol. 2013, 191, 52-59.
43. A. Visekruna, T. Joeris, N. Schmidt, M. Lawrenz, J. P. Ritz, H. J. Buhr, U. Steinhoff, Inflamm. Bowel Dis. 2009, 15, 526-533.
44. T. Joeris, N. Schmidt, D. Ermert, P. Krienke, A. Visekruna, U. Kuckelkorn, S. H. E. Kaufmann, U. Steinhoff, PLoS One 2012, 7, e39827.
45. J. E. Park, Y. Wu, K. C. Carmony, Z. Miller, L. K. Sharma, D.-M. Lee, D.-Y. Kim, W. Lee, K.-B. Kim, Mol. BioSyst. 2014, 10, 196-200.
46. G. Loidl, M. Groll, H.-J. Musiol, R. Huber, L. Moroder, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1999, 96, 5418-5422.
47. a) X. Maréchal, A. Pujol, N. Richy, E. Genin, N. Basse, M. Reboud-Ravaux, J. Vidal, Eur. J. Med. Chem. 2012, 52, 322-327;
48. b) A. Desvergne, E. Genin, X. Maréchal, N. Gallastegui, L. Dufau, N. Richy, M. Groll, J. Vidal, M. Reboud-Ravaux, J. Med. Chem. 2013, 56, 3367-3378.
49. G. Loidl, M. Groll, H.-J. Musiol, L. Ditzel, R. Huber, L. Moroder, Chem. Biol. 1999, 6, 197-204.
50. a) E. M. Huber, M. Basler, R. Schwab, W. Heinemeyer, C. J. Kirk, M. Groettrup, M. Groll, Cell 2012, 148, 727-738;
51. b) Y. F. Lu, H. Sheng, Y. Zhang, Z. Y. Li, J. Zhejiang Univ. Sci. B 2013, 14, 816-828.
52. M. Groll, K. B. Kim, N. Kairies, R. Huber, C. M. Crews, J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 1237-1238.
53. a) J. Myung, K. B. Kim, K. Lindsten, N. P. Dantuma, C. M. Crews, Mol. Cell 2001, 7, 411-420;
54. b) F. Parlati, S. J. Lee, M. Aujay, E. Suzuki, K. Levitsky, J. B. Lorens, D. R. Micklem, P. Ruurs, C. Sylvain, Y. Lu, K. D. Shenk, M. K. Bennett, Blood 2009, 114, 3439-3447;
55. c) L. K. Sharma, N.-R. Lee, E. R. Jang, B. Lei, C.-G. Zhan, W. Lee, K.-B. Kim, ChemBioChem 2012, 13, 1899-1903;
56. d) K. C. Carmony, D.-M. Lee, Y. Wu, N.-R. Lee, M. Wehenkel, J. Lee, B. Lei, C.-G. Zhan, K.-B. Kim, Bioorg. Med. Chem. 2012, 20, 607-613;
57. e) K. Carmony, K. Kim, Cell Biochem. Biophys. 2013, 67, 91-101;
58. f) A. C. Mirabella, A. A. Pletnev, S. L. Downey, B. I. Florea, T. B. Shabaneh, M. Britton, M. Verdoes, D. V. Filippov, H. S. Overkleeft, A. F. Kisselev, Chem. Biol. 2011, 18, 608-618;
59. g) H.-J. Zhou, M. A. Aujay, M. K. Bennett, M. Dajee, S. D. Demo, Y. Fang, M. N. Ho, J. Jiang, C. J. Kirk, G. J. Laidig, E. R. Lewis, Y. Lu, T. Muchamuel, F. Parlati, E. Ring, K. D. Shenk, J. Shields, P. J. Shwonek, T. Stanton, C. M. Sun, C. Sylvain, T. M. Woo, J. Yang, J. Med. Chem. 2009, 52, 3028-3038;
60. h) T. Muchamuel, M. Basler, M. A. Aujay, E. Suzuki, K. W. Kalim, C. Lauer, C. Sylvain, E. R. Ring, J. Shields, J. Jing, P. Shwonek, F. Parlati, S. D. Demo, M. K. Bennett, C. J. Kirk, M. Groettrup, Nat. Med. 2009, 15, 781-787.
61. Z. Miller, L. Ao, K. B. Kim, W. Lee, Curr. Pharm. Des. 2013, 19, 4140-4151.
62. a) A. F. Kisselev, A. L. Goldberg in Methods in Enzymology, Vol. 398: Ubiquitin and Protein Degradation, Part A (Ed.: R. J. Deshaies), Academic Press, San Diego, 2005, pp. 364-378;
63. b) C. Blackburn, K. M. Gigstad, P. Hales, K. Garcia, M. Jones, F. J. Bruzzese, C. Barrett, J. X. Liu, T. A. Soucy, D. S. Sappal, N. Bump, E. J. Olhava, P. Fleming, L. R. Dick, C. Tsu, M. D. Sintchak, J. L. Blank, Biochem. J. 2010, 430, 461-476.
64. S. Cenci, L. Oliva, F. Cerruti, E. Milan, G. Bianchi, M. Raule, A. Mezghrani, E. Pasqualetto, R. Sitia, P. Cascio, J. Leukocyte Biol. 2012, 92, 921-931.
65. D. J. Kuhn, Q. Chen, P. M. Voorhees, J. S. Strader, K. D. Shenk, C. M. Sun, S. D. Demo, M. K. Bennett, F. W. B. van Leeuwen, A. A. Chanan-Khan, R. Z. Orlowski, Blood 2007, 110, 3281-3290.
66. M. Groettrup, S. Standera, R. Stohwasser, P. M. Kloetzel, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1997, 94, 8970-8975.
67. D. J. Kingsbury, T. A. Griffin, R. A. Colbert, J. Biol. Chem. 2000, 275, 24156-24162.