Proteolytická podjednotka Clp proteázy závislá na ATP - ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit
Proteolytická podjednotka Clp proteázy závislá na ATP (ClpP) je enzym že u lidí je kódován CLPP gen.[4][5] Tento protein je základní složkou pro tvorbu proteinového komplexu Clp proteázy (Endopeptidáza Clp ).
Struktura
Enzym ClpP je vysoce konzervovaná serinová proteáza přítomná po celou dobu bakteriální a také nalezené v mitochondrie a chloroplasty eukaryotických buněk.[6][7] ClpP monomer je složen do tří subdomén: "rukojeť", kulová "hlava" a N-koncová oblast. ClpP se sám může sestavit do tetradekamerového komplexu (14 členů) a vytvořit uzavřenou proteolytickou komoru. Plně sestavený komplex proteázy Clp má strukturu ve tvaru válce, ve které jsou dva naskládané kruhy proteolytických podjednotek (ClpP nebo ClpQ) buď vloženy mezi dva kruhy, nebo jsou opatřeny jedním prstencem chaperonových podjednotek aktivních s ATPázou (ClpA, ClpC, ClpE , ClpX nebo ClpY). ClpXP je přítomen téměř ve všech bakteriích, zatímco ClpA se nachází v gramnegativních bakteriích, ClpC v grampozitivních bakteriích a sinicích. ClpAP, ClpXP a ClpYQ koexistují v E. Coli, zatímco u lidí je přítomen pouze komplex ClpXP.[8]
Funkce
U bakterií se ukázalo, že ClpP je schopen štěpit proteiny plné délky, aniž by byl spojen s ClpA, ale degradace je mnohem pomalejší. Plně funkční Clp proteáza vyžaduje účast AAA + ATPáza. Tyto chaperony ClpX rozpoznávají, rozkládají a přenášejí proteinové substráty do proteolytického jádra tvořeného tetradekamerem ClpP. Proteolytická místa podjednotek ClpP obsahují hydrofobní drážky, které přijímají substrát a jsou hostiteli katalytické triády Asp-His-Ser.[9] V několika bakteriích, jako např E-coli, proteiny označené peptidem SsrA (ANDENYALAA) kódovaným tmRNA jsou tráveny Clp proteázami.[10]
Protein kódovaný tímto genem patří do rodiny peptidáz S14 a hydrolyzuje proteiny na malé peptidy v přítomnosti ATP a hořčíku. Protein je transportován do mitochondriální matrice a je spojen s vnitřní mitochondriální membránou.[5]
Klinický význam
ClpP proteáza je hlavním přispěvatelem do systému kontroly kvality mitochondriálních proteinů a odstraňování poškozených nebo špatně složených proteinů v mitochondriální matrici. Poruchy mitochondriálních Clp proteáz byly spojeny s progresí neurodegenerativních onemocnění, zatímco upregulace ClpP proteáz byla zapojena do prevence předčasného stárnutí.[11] Recesivní mutace CLPP byly nedávno pozorovány u lidské varianty Perrault spojené s selháním vaječníků a senzorineurální ztrátou sluchu, souběžně s růstovou retardací. Klinický fenotyp byl doprovázen akumulací partnera spojujícího ClpP, chaperonu ClpX, mtRNA a zánětlivých faktorů. Patologická příčina onemocnění pravděpodobně zahrnuje nedostatečnou clearance mitochondriálních složek a destrukci zánětlivé tkáně.[12]
Viz také
Reference
- ^ A b C GRCh38: Vydání souboru 89: ENSG00000125656 - Ensembl, Květen 2017
- ^ „Human PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
- ^ „Myš PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
- ^ Bross P, Andresen BS, Knudsen I, Kruse TA, Gregersen N (únor 1996). "Lidská ClpP proteáza: sekvence cDNA, tkáňově specifická exprese a chromozomální přiřazení genu". FEBS Lett. 377 (2): 249–52. doi:10.1016/0014-5793(95)01353-9. PMID 8543061. S2CID 22019074.
- ^ A b "Entrez Gene: CLPP ClpP kaseinolytická peptidáza, ATP-dependentní, proteolytický podjednotkový homolog (E. coli)".
- ^ Katayama-Fujimura, Y; Gottesman, S; Maurizi, MR (5. dubna 1987). „Vícesložková proteáza závislá na ATP z Escherichia coli“. The Journal of Biological Chemistry. 262 (10): 4477–85. PMID 3549708.
- ^ Corydon, TJ; Bross, P; Holst, HU; Neve, S; Kristiansen, K; Gregersen, N; Bolund, L (1. dubna 1998). „Lidský homolog kaseinolytické proteázy ClpP z Escherichia coli: rekombinantní exprese, intracelulární zpracování a subcelulární lokalizace“. The Biochemical Journal. 331 (1): 309–16. doi:10.1042 / bj3310309. PMC 1219353. PMID 9512494.
- ^ Hamon, MP; Bulteau, AL; Friguet, B (8. ledna 2015). "Mitochondriální proteázy a kontrola kvality bílkovin ve stárnutí a dlouhověkosti". Recenze výzkumu stárnutí. 23 (Pt A): 56–66. doi:10.1016 / j.arr.2014.12.010. PMID 25578288. S2CID 205667759.
- ^ Wang, J; Hartling, JA; Flanagan, JM (14. listopadu 1997). „Struktura ClpP při rozlišení 2,3 A naznačuje model proteolýzy závislé na ATP“. Buňka. 91 (4): 447–56. doi:10.1016 / s0092-8674 (00) 80431-6. PMID 9390554. S2CID 14136820.
- ^ Gottesman S, Roche E, Zhou Y, Sauer RT (1998). „Proteázy ClpXP a ClpAP degradují proteiny pomocí karboxyterminálních peptidových konců přidaných systémem značení SsrA“. Genes Dev. 12 (9): 1338–47. doi:10,1101 / gad 12. 9. 1338. PMC 316764. PMID 9573050.
- ^ Luce, K; Weil, AC; Osiewacz, HD (2010). Systémy kontroly kvality mitochondriálních proteinů ve stárnutí a nemoci. Pokroky v experimentální medicíně a biologii. 694. 108–25. doi:10.1007/978-1-4419-7002-2_9. ISBN 978-1-4419-7001-5. PMID 20886760.
- ^ Gispert, S; Parganlija, D; Klinkenberg, M; Dröse, S; Wittig, I; Mittelbronn, M; Grzmil, P; Koob, S; Hamann, A; Walter, M; Büchel, F; Adler, T; Hrabé de Angelis, M; Busch, DH; Zell, A; Reichert, AS; Brandt, U; Osiewacz, HD; Jendrach, M; Auburger, G (15. prosince 2013). „Ztráta mitochondriální peptidázy Clpp vede k neplodnosti, ztrátě sluchu a zpomalení růstu akumulací CLPX, mtDNA a zánětlivých faktorů“. Lidská molekulární genetika. 22 (24): 4871–87. doi:10,1093 / hmg / ddt338. PMC 7108587. PMID 23851121.
Další čtení
- Kang SG, Dimitrova MN, Ortega J a kol. (2005). „Lidský mitochondriální ClpP je stabilní heptamer, který se za přítomnosti ClpX hromadí v tetradecamer“. J. Biol. Chem. 280 (42): 35424–32. doi:10,1074 / jbc.M507240200. PMID 16115876.
- Kang SG, Maurizi MR, Thompson M a kol. (2005). „Krystalografie a mutageneze poukazují na zásadní roli N-konce lidského mitochondriálního ClpP“. J. Struct. Biol. 148 (3): 338–52. doi:10.1016 / j.jsb.2004.07.004. PMID 15522782.
- Gerhard DS, Wagner L, Feingold EA a kol. (2004). „Stav, kvalita a rozšíření projektu cDNA NIH v plné délce: Sbírka genů savců (MGC)“. Genome Res. 14 (10B): 2121–7. doi:10,1101 / gr. 2596504. PMC 528928. PMID 15489334.
- Strausberg RL, Feingold EA, Grouse LH a kol. (2003). „Generování a počáteční analýza více než 15 000 lidských a myších cDNA sekvencí plné délky“. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 99 (26): 16899–903. doi:10.1073 / pnas.242603899. PMC 139241. PMID 12477932.
- Kang SG, Ortega J, Singh SK a kol. (2002). „Funkční proteolytické komplexy lidské mitochondriální proteázy závislé na ATP, hClpXP“. J. Biol. Chem. 277 (23): 21095–102. doi:10,1074 / jbc.M201642200. PMID 11923310.
- de Sagarra MR, Mayo I, Marco S a kol. (1999). "Mitochondriální lokalizace a oligomerní struktura HClpP, lidský homolog E. coli ClpP". J. Mol. Biol. 292 (4): 819–25. doi:10.1006 / jmbi.1999.3121. PMID 10525407.
- Corydon TJ, Bross P, Holst HU a kol. (1998). „Lidský homolog kaseinolytické proteázy ClpP z Escherichia coli: rekombinantní exprese, intracelulární zpracování a subcelulární lokalizace“. Biochem. J. 331 (Pt 1): 309–16. doi:10.1042 / bj3310309. PMC 1219353. PMID 9512494.
externí odkazy
- MEROPS vstup pro ClpP
- Člověk CLPP umístění genomu a CLPP stránka s podrobnostmi o genu v UCSC Genome Browser.
Galerie PDB | |
|---|---|
|
 | Tento článek o gen na lidský chromozom 19 je pahýl. Wikipedii můžete pomoci pomocí rozšiřovat to. |