Domaines protéiques liés à l'ubiquitine
UBR-Box et N-domaine

La voie de la règle du N-terminal (N-end rule) est un système protéolytique : la déstabilisation de certains résidus N-terminaux peut donner un signal pour la destruction de la protéine par le protéasome 26S : elle nécessite une ubiquitination chez les eucaryotes.

N-recognines (N-recognin)

Les N-recognines sont des protéines qui reconnaissent les N-degrons de l'Arg/règle N-terminale (Arg/N-end rule) qui possèdent (The Substrate Recognition Domains of the N-end Rule Pathway 2009 et The N-end rule pathway: From recognition by N-recognins, to destruction by AAA + proteases 2012) :

• des UBR-box qui reconnaissent les N-degrons de type 1 (arginine, lysine et histidine : la cystéine, l'asparagine et la glutamine sont transformées),

• 

  des N-domaines qui reconnaissent les N-degrons de type 1 (leucine, isoleucine, phénylalanine, tryptophane et tyrosine).

L'Ac/règle N-terminale (Ac/N-end rule), autre voie de la règle du N-terminal est déjà présente chez les Procaryotes, ainsi que la leu/N-end rule chez les bactéries.

Les protéines UBR sont des E3 ubiquitine ligases qui comptent 7 membres chez les Mammifères (1 seul chez la levure).

• UBR 1/2/4/5 sont des N-recognines (A Family of Mammalian E3 Ubiquitin Ligases That Contain the UBR Box Motif and Recognize N-Degrons 2005). Ubr5 ne reconnait que le type 1 alors que les autres rreconnaissent les deux types.
• UBR3, 6 et 7 n'en sont pas bien qu'elles possèdent aussi une UBR-box (The Substrate Recognition Domains of the N-end Rule Pathway 2009).

UBR-Box

Leur structure, 70 à 80 acides aminés, est composée (Structural basis for the recognition of N-end rule substrates by the UBR box of ubiquitin ligases 2010 et Structural basis of substrate recognition and specificity in the N-end rule pathway 2010 et The UBR-box and its relationship to binuclear RING-like treble clef zinc fingers 2015)

• 

  d'un coeur compact avec trois sites de chélation du zinc (Zn1 et Zn2 coordonnés par 6 cystéines et 1 histidine, Zn3 par 2 cystéines et 2 histidines).
• d'une forme en V, délimitée par deux brins β antiparallèles et deux boucles irrégulières.

Les UBR humaines contiennent 2 hélices α, et les levures 3 hélice 3₁₀.

La structure du domaine U-box est proche du domaine RING (cf. figure dans la page idoine).

Les UBR se lient et reconnaissent les N-degrons de type 1, c'est-à-dire les arginine, lysine, ou histidine N-terminales.

Tous les résidus de la UBR-box semblent nécessaires et suffisants pour la liaison (The N-End Rule Pathway 2012).

Par contre, la mutation de Asp150 semble abolir complètement la liaison au substrat (ici, peptide RLGES).

N-domaine

Le N-domaine, est une région adjacente à l'UBR-box des N-recognines, qui reconnaît les N-degrons de type 2 (leucine, isoleucine, phénylalanine, tryptophane et tyrosine).

Ce N-domaine d'environ 80 résidus présente une similitude structurelle et fonctionnelle avec la N-recognine d'Escherichia coli, ClpS (appelée aussi ATP-dependent Clp protease adaptor protein).

Chez la levure, cette Clps se lie au N-degron et présente la protéine à la protéase ClpAP ATPdépendante (The ClpS Adaptor Mediates Staged Delivery of N-End Rule Substrates to the AAA+ ClpAP Protease 2011).

Par contre, contrairement à l'UBR-box, le N-domaine seul ne suffit pas à la liaison au substrat, ce qui laisse supposer que certains résidus spécifiques de ce domaine doivent être proches de la structure tridimensionnelle de l'UBR-box.