HslVU

HslVU (HslUV, ClpYQ) är ett ATP-beroende proteas som finns i många bakterier , inklusive Escherichii coli och Bacillus subtilis . Den består av två komponenter, HslU (ClpY) - en ATP-beroende chaperon och en aktivator av proteolytisk aktivitet i HslV (ClpQ) - själva proteaset. Det aktiva komplexet består av två ringar av sex HslV-proteinsubenheter kopplade samman, och en ring med sex HslU-proteinsubenheter på varje sida. Ringarna är sammanfogade till en ihålig cylinder, med HslU-ringarna på utsidan. Som med alla andra ATP-beroende proteaser är det aktiva stället inom cylindern och polypeptidsubstratet måste vecklas ut och aktivt translokeras inåt för att proteolys ska inträffa [1] , [2] , [3] , [4] .

HslU

HslU är en chaperon som känner igen, utvecklar och transporterar substratproteiner in i proteasdelens hålighet. HslU är en medlem av den omfattande familjen av AAA ATPaser (ATPaser associerade med olika cellulära aktiviteter, ATPaser associerade med olika cellulära aktiviteter) [5] , [6] . HslU är en homolog av ClpX, en ATP-beroende chaperon, en komponent av ClpXP-proteaset [7] . Tack vare detta, såväl som en viss likhet i struktur och funktion, fick HslVU sitt mellannamn, också flitigt använt - "ClpYQ". HslU består av tre domäner: en N-terminal domän, en Intermediate domän infogat i den (engelska "Intermediate", I-domän) och en C-terminal domän. Den N-terminala domänen innehåller de traditionella Walker A- och Walker B-motiven involverade i ATP -bindning och klyvning [7] . Den mellanliggande domänen är ansvarig för bindning och igenkänning av substrat [8] . Den C-terminala domänen, tillsammans med en del av den N-terminala domänen, är involverad i interaktion med HslV [4] . Den N-terminala domänen innehåller GYVG-motivet som krävs för substratuppveckning och överföring till HslV [7] .

Hslv

Till skillnad från HslU, som delar homologi med ClpX, har HslV ingen homologi med ClpP eller något annat bakteriellt proteas. Istället delar den svag homologi med den proteolytiska subenheten av den eukaryota proteasomen [9] . Liksom i proteosomen spelar den N-terminala treoninresten en katalytisk roll [10] (även om i B. subtilis är den N-terminala och katalytiska resten serin ) [11] . Således hör HslV till gruppen av N-terminala proteaser [12] . HslV är ett α+β-protein . I sig är HslV svagt aktiv. Interaktion med HslU krävs för att aktivera proteaskomponenten [4] .

Distribution

HslVU är inte lika brett representerat i olika grupper av bakterier som andra ATP-beroende proteaser såsom ClpP , Lon , FtsH. HslVU finns dock i α- , γ- och ε-proteobakterier , firmicutes , spirochetes och sådana gamla grupper som Aquifex och Thermotoga [12] . Dessutom finns det i mitokondrierna i sådana grupper av lägre eukaryoter som Trypanosoma , Leishmania , Plasmodium , Amoebozoa , Chromalveolata , Rhizaria , Excavata , såväl som vissa växter [13] .

Substrat

I E. coli överlappar substratspecificiteten för HslVU till stor del den för Lon [14] . Liksom Lon känner HslVU igen och bryter ned felveckade eller aggregerade proteiner, speciellt under värmechock [15] . Två klassiska Lon -substrat  , celldelningshämmaren SulA och bakteriekapselsyntesregulatorn RcsA, är också substrat för HslVU [16] , [17] . HslVU kan också bryta ned proteiner med en SsrA-svans [18] . Ett annat substrat för HslVU är σ32  , sigmafaktorn som är ansvarig för transkriptionen av värmechockproteiner [15] .

Förordning

HslU och HslV ligger efter varandra i samma operon . Uttrycket av detta operon induceras under värmechock, vilket ökar nivån av detta proteas i cellen flera gånger [19] . Samtidigt är HslVU involverad i förstörelsen av aggregerade och värmedenaturerade proteiner. Liksom de flesta andra värmechockproteiner induceras operonet av σ32-  sigma värmechockfaktorn [ 20] .

Anteckningar

  1. ↑ Sexfaldig rotationssymmetri av ClpQ, E. coli-homologen av 20S-proteasomen och dess ATP-beroende aktivator, ClpY. Kessel et al. FEBS Lett. 1996 2 dec;398(2-3):274-8. . Hämtad 3 oktober 2017. Arkiverad från originalet 15 december 2013.
  2. ↑ HslV-HslU: Ett nytt ATP-beroende proteaskomplex i Escherichia coli relaterat till den eukaryota proteasomen. Rohrwild et al. Proc Natl Acad Sci US A. 1996 juni 11;93(12):5808-13. . Hämtad 3 oktober 2017. Arkiverad från originalet 15 december 2013.
  3. ↑ Kristallstrukturer av HslVU-peptidas-ATPas-komplexet avslöjar en ATP-beroende proteolysmekanism. Wang et al. strukturera. 2001 februari 7;9(2):177-84. . Hämtad 3 oktober 2017. Arkiverad från originalet 15 december 2013.
  4. ↑ 1 2 3 Funktionella interaktioner av HslV (ClpQ) med ATPasen HslU (ClpY). Ramachandran et al. Proc Natl Acad Sci US A. 2002 28 maj;99(11):7396-401. . Hämtad 3 oktober 2017. Arkiverad från originalet 15 december 2013.
  5. ↑ Avlägset besläktade sekvenser i alfa- och beta-subenheterna av ATP-syntas, myosin, kinaser och andra ATP-krävande enzymer och en gemensam nukleotidbindningsveck. Walker et al. EMBO J. 1982;1(8):945-51. . Hämtad 3 oktober 2017. Arkiverad från originalet 25 oktober 2016.
  6. ↑ Värmechockproteinet HslVU från Escherichia coli är ett proteinaktiverat ATPas såväl som ett ATP-beroende proteinas. Seol et al. Eur J Biochem. 1997 1 aug;247(3):1143-50. . Hämtad 3 oktober 2017. Arkiverad från originalet 25 oktober 2016.
  7. ↑ 1 2 3 Sekvensanalys av fyra nya värmechockgener som utgör hslTS/ibpAB- och hslVU-operonerna i Escherichia coli. Chuang et al. Gen. 1993 nov 30;134(1):1-6. . Hämtad 3 oktober 2017. Arkiverad från originalet 25 oktober 2016.
  8. ↑ Karakterisering av Escherichia coli ClpY (HslU) substratigenkänningsstället i ClpYQ (HslUV) proteaset med användning av jäst tvåhybridsystemet. Lien et al. J Bacteriol. 2009 jul;191(13):4218-31. doi: 10.1128/JB.00089-09. Epub 2009 24 april. . Hämtad 3 oktober 2017. Arkiverad från originalet 25 oktober 2016.
  9. ↑ Proteasomer och andra självkompartmentaliserande proteaser i prokaryoter. DeMot et al. Trender Microbiol. 1999 feb; 7(2):88-92. . Hämtad 3 oktober 2017. Arkiverad från originalet 15 december 2013.
  10. ↑ Identifiering och karakterisering av HsIV HsIU (ClpQ ClpY) proteiner involverade i övergripande proteolys av felveckade proteiner i Escherichia coli. Missiakas et al. EMBO J. 1996 Dec 16;15(24):6899-909. . Hämtad 3 oktober 2017. Arkiverad från originalet 30 maj 2016.
  11. ↑ Det ATP-beroende CodWX (HslVU) proteaset i Bacillus subtilis är ett N-terminalt serinproteas. Kang et al. EMBO J. 2001 feb 15;20(4):734-42. . Hämtad 3 oktober 2017. Arkiverad från originalet 15 december 2013.
  12. ↑ 1 2 T1 familj . Datum för åtkomst: 15 december 2013. Arkiverad från originalet 15 december 2013.
  13. ↑ Eubakteriella HslV och HslU subenheter homologer i primordiala eukaryoter. Couvreur et al. J Mol Biol Evol. 2002 dec;19(12):2110-7. . Hämtad 3 oktober 2017. Arkiverad från originalet 15 december 2013.
  14. ↑ Redundanta in vivo proteolytiska aktiviteter av Escherichia coli Lon och ClpYQ (HslUV) proteas. Wu et al. J Bacteriol. J Bacteriol. 1999 Jun;181(12):3681-7. . Hämtad 3 oktober 2017. Arkiverad från originalet 11 april 2015.
  15. ↑ 1 2 Synergistiska roller för HslVU och andra ATP-beroende proteaser för att kontrollera in vivo-omsättningen av sigma32 och onormala proteiner i Escherichia coli. Kanemori et al. J Bacteriol. 1997 Dec; 179(23):7219-25. . Hämtad 3 oktober 2017. Arkiverad från originalet 15 december 2013.
  16. ↑ Överuttryck av hslVU-operonet undertrycker SOS-medierad hämning av celldelning i Escherichia coli. Khattar FEBS Lett. 1997 sep 8;414(2):402-4. . Hämtad 3 oktober 2017. Arkiverad från originalet 28 maj 2016.
  17. ↑ Reglering av RcsA av ClpYQ (HslUV) proteas i Escherichia coli. Kuo et al. mikrobiologi. 2004 feb;150(Pt 2):437-46. . Hämtad 3 oktober 2017. Arkiverad från originalet 15 december 2013.
  18. ↑ Lies och Maurizi, J Biol Chem. 2008 Aug 22;283(34):22918-29. doi: 10.1074/jbc.M801692200. Epub 2008 12 juni. . Hämtad 3 oktober 2017. Arkiverad från originalet 8 september 2017.
  19. ↑ Karakterisering av tjugosex nya värmechockgener av Escherichia coli. Chuang och Blattner J Bacteriol. 1993 aug;175(16):5242-52. . Hämtad 3 oktober 2017. Arkiverad från originalet 9 april 2015.
  20. ↑ Reglering av clpQ⁺Y⁺ (hslV⁺U⁺) genuttryck i Escherichia coli. Lien et al. Open Microbiol J. 2009;3:29-39. doi: 10.2174/1874285800903010029. Epub 2009 17 mars. . Hämtad 3 oktober 2017. Arkiverad från originalet 15 december 2013.