| |
|
|---|---|
|
Родственные актину белки Arp2 и Arp3, вместе с 5 др белковыми субъединицами формируют Arp2/3 комплекс, который способствует полимеризации G-actin в F-actin и ветвлению этих филамент для образования сети актиновых филамент. Pollard и др установили структуру телячьего Arp2/3 комплекса при 2.0 A разрешении, тогда как Welch's team have воссоздали человечьий комплекс путем экспрессии субъединиц, используемых системой экспресси бакуловирусов.
|
Кристаллическая структура показывает, что 7 субъединиц Arp2/3 комплекса ранжированы в 'kidney'-подобный плоский элипсоид. В сердцевине этого комплекса, Arp2 и Arp3 расположены на подушке C- образного clamp, формируемого стабильным гетеродимером из p20 и p34 субъединиц, которые ассоциируют с помощью своих длинных С-терминальных спиралей. Welch и др покзали, что этот гетеродимер является критическим для интеграции комплекса. Кристаллическая структура показывает, что p40 (телячья) субъединица является семи-лопастным (seven-blade) WD40-пропеллером, который усиливает верх и низ clamp, тогда как p16 и p21 являются глобулярными субъединицами, которые обнаруживаются на противоположных сторонах комплекса.
Трехмерная структура Arp2 и Arp3 сходна с таковой актина, и состоит из двух долей. Однако, в противоложность актину, отсутствует АТФ, так что их центральный расщеп (clefts) открыт. Более того, Arp2 и Arp3 ротированы примерно на 180° вокруг оси филаменты относительно др др по сравнению с двумя соседними актиновыми субъединицами. В такой конформации они неспособны nucleate новые филаменты.
Pollard и др предположили, что активация Arp2/3 комплекса связана с ротацией двух половин комплекса, чтобы реоринтировать Arp2 и Arp3 так, чтобы они напоминали актиновый димер по конформации, которая благоприятна для nucleation. Они также предположили, что Wiskott Aldrich Syndrome protein (WASP) - и его родственники - способствуют нуклеации, обеспечивая эту активную конформацию. Связывание АТФ с Arp субъединицами также м. вносить свой вклад в активацию.
Затем было показано, что подкомплексы Arp2/3 комплекса, которые не содержат Arp3 и p21, не обнаруживают nucleation активности, даже если nucleation-способствующие факторы, такие как ActA и WASP, добавлены. Субкомплексы, лишенные только p21, сохраняют nucleating активность в присутствии ActA или WASP, что согласуется с критической ролью Arp3 как матрицы для закрепления (nucleation). Добавление ActA или WASP к субкомплексам, лишенным p16 и p41 (human) лишь в гнезначительной степени стимулирует nucleation, указывая тем самым, что они имеют важную функцию в структурной организации места nucleation, индуцируя конформационные изменения во время nucleation, или связывания с ActA или WASP.
Структура разветвлений обнаруживат множественные контакты между Arp2/3 комплексом и стороной 'материнской' филаменты. Группа Pollard's полагает, что p40 (bovine) субъединица - которая содержит спираль в петле между двумя ее лопастями - м. являться одним из таких якорей. Welch и др показали, что очищенный p34/p20 гетеродимер ко-седементируется с F-actin, указывая на то, что он также связан с актиновыми филаментами. Более того, они покзали, что p34/p20 м. также связываться поперечно с актиновыми филаментами, хотя их структуры не совсем напоминают типичные 'Y' бранши, которые м. формировать целый комплекс. Это согласуется с тем, что p34 м. химически связываться поперечно с актином. Итак, необходимо выявить все субъединицы, необходимые для ветвления. Необходимо выяснитьи деполимеризующие факторы и capping белки.
|