Последнее обновление: 01/26/2025 06:50:03  Меню и поиск на этом сайте   ЗДЕСЬ  Дополнительная информация   ЗДЕСЬ!!
WMZ: Z191701361450
WMR: R209318204033


Без рекламы только Браузер Uran (скачать )
   Посещений:
УКЛАДКА БЕЛКОВ

Chaperone и Chaperoninы

PATHWAYS OF CHAPERONE-MEDIATED PROTEIN FOLDING IN THE CYTOSOL
Jason C. Young, Vishwas R. Agashe, Katja Siegers, F. Ulrich Hartl
Nature Reviews Molecular Cell Biology 5,No 10, 781 -791 (2004); doi:10.1038/nrm1492




Рис.1.
 | The chaperone network of the prokaryotic cytosol.


Рис.2.
 | The early chaperone network of the eukaryotic cytosol.


Рис.3.
 | The late chaperone network of the eukaryotic cytosol.


Box 1.
 |  The Hsp70 chaperones


Box 3
 |  The chaperonins

Links

DATABASES
Swiss-Prot: AHA1 | AIP | BAG1 | CDC37 | CHIP | ClpB | DJA1 | DJB1 | DJC7 | DnaJ | DnaK | FKB4 | GroEL | GroES | GrpE | HOP | HSC70 | HSP90 | Hsp104 | HSPBP1 | p23 | prefoldin | SGT1 | Ssb1 | Ssz1 | TCP1 | TF | TOM70 | UNC-45 | zuotin

FURTHER INFORMATION
Max-Planck-Institute for Biochemistry: Department for Cellular Biochemistry | Jason Young's web page
Клетки сталкиваются с необходимостью упаковывать (folding) тысячи белков из разных полипептидов в широкий круг конформаций. Для многих белков процесс укладки нуждается в действии молекулярных хаперонов (chaperones). В цитозоле прокариотических и эукариотических клеток молекулярные хапероны разных структурных классов формируют сети путей, которые м. воздействовать на полипептиды-субстрат от точки инициального синтеза на рибосомах до финальной стадии упаковки.

  • В цитозоле прокариот и эукариот сети молекулярных хаперонов м. ассистировать полипептидам на всех стадиях укладки (folding).
  • Стержень хапероновой кухни (machinery) - 70-kDa heat-shock proteins (Hsp70) и chaperonins - поддерживается от прокариот до эукариот, хотя сеть хаперонов расширена у эукариот.
  • Чтобы помочь укладке синтезируемых полипептидов, хаперон и peptidyl-prolyl isomerase trigger фактор, который находится на бактериальной рибосоме, связываются с ними, как только полипептид показывается из места выхода из рибосомы.
  • Эукариотические Hsp70 хапероны соединяются с появляющимися цепочками, как только они показываются из рибосом. У Saccharomyces cerevisiae, ассоциированный с рибосомами комплекс рекрутирует Ssb Hsp70 хапероны на появляющиеся цепочки.
  • DnaK, который является Escherichia coli Hsp70, работает вместе с chaperonin GroEL, чтобы укладывать вновь синтезируемые белки;полипептиды м. передаваться от хаперона к хаперону.
  • У эукариот, Hsp70 хапероны м. кооперировать с chaperonin TCP1 ring complex (TRiC), чтобы укладывать вновь синтезируемые полипептиды как во время, так и после их трансляции (напр., некоторые WD40-repeat белки).
  • Эукариотический хаперон GimC/prefoldin м. связывать синтезируемые цепочки и работать с TRiC, чтобы укладывать actin и tubulin.
  • Некоторые эукариотические полипептиды переходят от Hsp70 белка HSC70 (70-kDa heat-shock cognate protein) на хапероны семейства Hsp90 (90-kDa heat-shock protein), которые м. работать с несколькими co-chaperones, ассистируя укладке определенных белков.
  • Co-chaperones HSC70 и HSP90 используются также для сортировки полипептидов для доставки в митохондрии или для доставки их на деградацию с помощью протеасом.


  • Yam, A. Y. et al.
    Defining the TRiC/CCT interactome links chaperonin function to stabilization of newly made proteins with complex topologies.
    Nature Struct. Biol. 16 Nov 2008 (doi: 10.1038/nsmb.1515)
    Article


    Вновь транслированные белки нуждаются в укладке тоным образом, чтобы стать функциональными молекулами. Молекулярные chaperones ассистируют укладке белков, предупрждая несоотвествующие взаимодействия, которые могут приводить к агрегации и токсичности, но клеточные субстраты большинства хаперонов и молекулярные признаки для их распознавания неуловимы. Идентифицированы субстраты для кольце-образного эукариотического chaperonin комплекса TRiC (известного также как CCT) и определены принципы, которые лежат в основе их выбора.
    Используя in vivo pulse-chase эксперименты для мечения толко что транслированных белков, отслеживали с помощью иммунопреципитации с TRiC-специфическими антителами, Frydman с сотр. установили, что многие вновь транслируемые белки ассоциируют с TRiC. In vitro, TRiC соединяется с широким кругом денатурированных белков, который сходен с широкой специфичностью прокариотического chaperonin GroEL. Неожиданно разные наборы белков взаимодействуют с TRiC in vivo и in vitro. Эти результаты указывают на то, что в клетках выбор TRiC субстрата зависит от контекста трансляции, а не от присутствия внутренних детерминантов, таких как мотивы специфических последовательностей.
    Путем скрининга, какие вновь синтезируемые белки взаимодействуют с TRiC в бесклеточной системе трансляции у млекопитающих, авт. иденифицировали более 100 TRiC субстратов. Pull-down эксперименты на дрожжах подтвердили, что все субстраты кандидаты ассоциируют в TRiC in vivo.
    Chaperones, которые облегчают de novo укладку белков временно ассоциируют с вновь транслированным субстратом и диссоциируют во время процесса упаковки и созревания. Pulse-chase анализ TRiC субстратов у дрожжей идентифицировал две группы субстратов: одна группа ассоциировала с TRiC рано во время трансляции и затем быстро диссоциировала, тогда как др. группа обнаруживала более медленную кинетику ассоциации с chaperone. Интересно, что все TRiC субстраты с медленной кинетикой ассоциации были частью мультисубъединичных белковых комплексов, это указывает на то, что эти молекулы могут накапливаться как кинетически заловленные промежуточные образования на TRiC прежде чем они высвободятся в олигомерные ансамбли, тем самым предупреждается агрегация или деградация белка.
    Центральная полость кольце-образного TRiC служит в качестве 'folding chamber' для своих субстратов. Обладают ли TRiC субстраты общими молекулярными свойствами? Используя биоинформационный анализ, группа подтвердила, что TRiC не является высоко специфичным к последовательностям, но что его субстраты были обогащены гидрофобными последовательностями. Анализ структурных свойств взаимодействующих с TRiC белков показал, что имеются обогащенные регионы с высокой склонностью к beta-нити. Учитывая сложную их топологию, beta-домены, как предполагается, упаковываются медленно и склонны к образованию агрегатов.
    Базируясь на этих находках авт. предполагают, что центральная полость TRiC может защищать медлено упаковывающиеся белки со сложной топологией, препятствуя тем самым образованию кинетически удерживаемых промежуточных образований. Также TRiC могут помогать последующей координации субстратов в белковые ансамбли.

    FURTHER READING

    Young, J. C. et al.
    Pathways of chaperone-mediated protein folding in the cytosol.
    Nature Rev. Mol. Cell Biol. 5, 781–791 (2004)
    Article


    → | K титульной странице | K оригиналам в pdf- и html-формате
    Посещений:

    Сайт создан в системе uCoz