Посещений:
Протеосомы: Роль Протеаз

PROTEASOMES AND THEIR KIN: PROTEASES IN THE MACHINE AGE
Cecile M. Pickart, Robert E. Cohen
Nature Reviews Molecular Cell Biology 5,No.3, 177 -187 (2004); doi:10.1038/nrm1336




Рис.1.  | A gallery of chambered proteases.


Рис.2.  | Electron-microscopy images of chambered-protease complexes.


Рис.3.  | The subunit composition of the 19S complex of Saccharomyces cerevisiae.


Рис.4.  |  Steps in substrate proteolysis by 26S proteasomes.


Box 1..  | What are degradation signals and how are they recognized?


Box 2.  | A new way to identify bacterial degradation signals


Box 3.  |  How can protein unfolding that is catalysed by regulatory complexes be detected?

Links

DATABASES
Entrez: ClpA | ClpX | HslU | HslV
Saccharomyces genome database: Hul5 | Rpn10 | Rpn11 | RPT1 | Rpt2 | RPT6 | ubiquitin-processing protease 6
Swiss-Prot: Az | ODC | POH1 | S4 | S5a | ubiquitin-fusion degradation 4 | ubiquitin-specific protease 14 | UCH37
'Chambered proteases', including the eukaryotic 26S proteasome, use the energy of ATP to drive the unfolding and translocation of a polypeptide substrate into a chamber of sequestered proteolytic active sites. These proteases have diverse functions and are found in all three kingdoms of life. Understanding chambered proteases requires answers to two questions — how do these remarkable machines select the correct target proteins and how do they bring about the processive degradation of these molecules?

  • 26S proteasome являются наиболее известными членами семейства 'chambered proteases' — мульти-субъединиыных энзимов, которые обладают общей бочко (barrel)-образной структурой и нижним активным сайтом, который и м.б. лишь пропущен через запираемую пору.
  • Архитектура этих энзимов обеспечивает processive деградацию субстрата и делает субстрат расправленным, что является необходимым предварительным условием для протеолиза. Chambered протеазы, следовательно, имеют, как предполагают, хапероновые (регуляторные) комплексы, которые обеспечивают способность распознавать и расправлять соотв. субстрат.
  • Субстраты для каждой из протеаз обладают сигналом(ами), которые распознаются с помошью их регулят орных комплексов. Камерные протеазы являются очень специфичными, благодраря сигналам, которые они распознают, и это не зависит от их протеолитических сайтов расщепления.
  • В отличие от членов prokaryotic и archaebacterial семейства, которые обычно распознают первичные последовательности мотивов в субстрате непосредственным образом, эукариотические 26S proteasome обычно распознают субстраты, которые нагружены 'polyubiquitin chain' — полимером, состоящим из небольшого, законсервированного белка ubiquitin. Эукариоты обладают огромным набором энзимов, которые обеспечивают высоко регулируемый процесс присоединения polyubiquitin.
  • Протеазные регуляторные комплексы выполняют множество функций, включая распознавание сигналов субстарат, расправление полипептидной цепи субстрата и открытие (gating) протеазной поры. Регуляторный (19S) комплекс у 26S proteasome д. также удалять сигнальные polyubiquitin-цепочки, которые высвобождаются и затем повторно используются.
  • Недавние исследования расправления белков, которое катализируется протеазой регуляторных комплексов, показало, что распознавание сигнала, расправление и транслокация интимно связаны и по своей природе зависят от энергии. Сусбстраты прокариотических регуляторных комплексов, по-видимому, начинают расправляться, получая сигнал к деградации; но не обязательно, что то же самое происходит и с 26S proteasome.
  • У эукариот процесс распознавания и удаления сигнала (polyubiquitin) оказался сложным. Удаление Polyubiquitin д.б. очень точно скоординировано с нижестоящими событиями, чтобы гарантировать, что помеченный субстрат действительно будет деградирован.
  • Выяснение точного механизма расправления субстрата с помощью протеаз регуляторных комплексов является целью многих лабораторий для выяснения специфических функций субъедниц 19S регуляторного комплекса. Ответ на этот и др. вопоросы м. открыть новый путь к разработке терапии, направленной на протеасомы.


    • Сайт создан в системе uCoz