HslVU - HslVU

HslU — пептидаза HslV
Hslvu ecoli.png
Вид сверху комплекса hslV / hslU, изолированного от Кишечная палочка (Идентификатор PDB 1G4A).
Идентификаторы
Номер ЕС3.4.25.2
Базы данных
IntEnzПросмотр IntEnz
БРЕНДАBRENDA запись
ExPASyПросмотр NiceZyme
КЕГГЗапись в KEGG
MetaCycметаболический путь
ПРИАМпрофиль
PDB структурыRCSB PDB PDBe PDBsum
Белок теплового шока HslU
Идентификаторы
СимволHslU
ИнтерПроIPR004491
АТФ-зависимая протеаза, субъединица HslV
Идентификаторы
СимволHslV
ИнтерПроIPR022281

В белки теплового шока HslV и HslU (HslVU сложный; также известный как ClpQ и ClpY соответственно, или ClpQY) выражаются во многих бактерии Такие как Кишечная палочка в ответ на клеточный стресс.[1] Белок hslV представляет собой протеаза а белок hslU является АТФаза; два образуют симметричную сборку из четырех уложенных друг на друга колец, состоящих из додекамера hslV, связанного с гексамером hslU, с центральной порой, в которой протеаза и АТФаза активные сайты проживать. Белок hslV расщепляет ненужные или поврежденные белки только в комплексе с белком hslU в АТФ -связанное состояние. Считается, что HslV напоминает гипотетического предка протеасома, большой белковый комплекс специализируется на регулируемой деградации ненужных белков в эукариоты, много археи и несколько бактерий. HslV имеет большое сходство с коровыми субъединицами протеасом.[2]

Генетика

Оба белка кодируются одним и тем же оперон внутри бактериального геном. В отличие от многих протеасом эукариот, которые имеют несколько различных пептид субстрат специфичности, hslV имеет специфичность, аналогичную специфичности химотрипсин; следовательно, он ингибируется ингибиторами протеасом, которые специфически нацелены на сайт химотрипсина в протеасомах эукариот.[3] Хотя комплекс HslVU стабилен сам по себе, некоторые данные свидетельствуют о том, что комплекс образуется in vivo индуцированным субстратом способом из-за конформационное изменение в комплексе hslU-субстрат, который способствует связыванию hslV.[4]

Гены HslV и hslU также были идентифицированы у некоторых эукариот, хотя они также требуют конститутивно выраженная протеасома для выживания. Эти эукариотические комплексы HslVU собираются в очевидно функциональные единицы, предполагая, что эти эукариоты имеют как функциональные протеасомы, так и функциональные системы hslVU.[5]

Регулирование

В промоутер область оперона, кодирующего HslU и HslV, содержит стебель-петля структура, необходимая для экспрессия гена. Эта структура способствует мРНК стабильность.[6]

Мотивы в разворачивании пептидов

Четыре-аминокислота мотив последовательности - GYVG, глицин -тирозин -валин -глицин - консервативные в АТФазах hslU и расположенные на внутренней поверхности собранной поры, резко ускоряют деградацию одних белков и необходимы для деградации других. Однако эти мотивы не нужны для деградации коротких пептиды и не играют прямой роли в гидролизе, предполагая, что их основная роль заключается в развертывании родное государство структура субстрата и перенос полученной неупорядоченной полипептидной цепи на субъединицы hslV для деградации. Эти мотивы также влияют на сборку комплекса.[7] Транслокации также способствует C-терминал хвосты субъединиц HslU, которые образуют ворота, закрывающие протеолитический активные сайты в центральной поре, пока субстрат не скрепится и не развернется.[8]

Механизм

Основной механизм, по которому берется комплекс hslVU протеолитический деградация субстрата по существу такая же, как наблюдаемая в протеасоме эукариот, катализируемая N-активным сайтом треонин остатки. Оба являются членами семьи T1.[9] Это подавляется ингибиторы ферментов который ковалентно связывают треонин.[10] Как и протеасома, hslU должен связываться АТФ в магний -зависимым образом до того, как может произойти связывание и разворачивание субстрата.[11]

Рекомендации

  1. ^ Рамачандран Р., Хартманн С., Сонг Х. К., Хубер Р., Бохтлер М. (2002). Функциональные взаимодействия HslV (ClpQ) с АТФазой HslU (ClpY). Proc Natl Acad Sci USA 99(11):7396-401.
  2. ^ Gille C, Goedel A, Schloetelburg C, Preißner R, Kloetzell PM, Gobel UB, Frommell C. (2003). Комплексный взгляд на протеасомные последовательности: значение для эволюции протеасомы. Дж Мол Биол 326: 1437–1448.
  3. ^ Рорвильд М., Кукс О., Хуанг Х.С., Р. П. Мершелл Р.П., Ю С.Дж., Соль Дж. Х., Чунг С.Х., Голдберг А. (1996). HslV-HslU: новый АТФ-зависимый протеазный комплекс в Escherichia coli, связанный с эукариотической протеасомой. Proc Natl Acad Sci USA 93(12): 5808–5813
  4. ^ Азим МК, Геринг В., Сонг Х.К., Рамачандран Р., Бохтлер М., Геттиг П. (2005). Характеристика сродства шаперона HslU к протеазе HslV. Белковая наука 14(5):1357-62.
  5. ^ Руис-Гонсалес MX, Марин И. (2006). Гены HslU и HslV, связанные с протеасомами, типичные для эубактерий, широко распространены у эукариот. Дж Мол Эвол 63(4):504-12.
  6. ^ Lien, HY; Ю, СН; Liou, CM; Ву, ВФ (2009). «Регулирование экспрессии гена clpQ⁺Y⁺ (hslV⁺U⁺) в Escherichia coli». Открытый журнал микробиологии. 3: 29–39. Дои:10.2174/1874285800903010029. ЧВК  2681174. PMID  19440251.
  7. ^ Park E, Rho YM, Koh OJ, Ahn SW, Seong IS, Song JJ, Bang O, Seol JH, Wang J, Eom SH, Chung CH. (2005). Роль мотива поры GYVG АТФазы HslU в разворачивании и транслокации белка для деградации пептидазой HslV. J Biol Chem 280(24):22892-8.
  8. ^ Сеонг И.С., Кан М.С., Чой М.К., Ли Дж.В., Кох О.Дж., Ван Дж., Эом Ш., Чанг СН. (2002). С-концевые хвосты АТФазы HslU действуют как молекулярный переключатель для активации пептидазы HslV. J Biol Chem 277(29):25976-82.
  9. ^ Богио М., Макмастер Дж. С., Гачинская М., Торторелла Д., Голдберг А. Л., Плоег Х. (1997). Ковалентная модификация активного центра треонина бета-субъединиц протеасомы и HslV, гомолога Escherichia coli, с помощью нового класса ингибиторов. Proc Natl Acad Sci USA 94(13):6629-34.
  10. ^ Соуза MC, Кесслер BM, Overkleeft HS, McKay DB. (2002). Кристаллическая структура HslUV в комплексе с ингибитором винилсульфона: подтверждение предполагаемого механизма аллостерической активации HslV с помощью HslU. Дж Мол Биол 318(3):779-85.
  11. ^ Бертон Р. Е., Бейкер Т. А., Зауэр Р. Т.. (2005). Нуклеотид-зависимое распознавание субстрата протеазой AAA + HslUV. Нат Структ Мол Биол 12(3):245-51.

внешняя ссылка

дальнейшее чтение