ClpX - ClpX - Wikipedia

CLPX
Identifikátory
AliasyCLPX, ClpX, kaseinolytická mitochondriální matricová peptidázová chaperonová podjednotka, EPP2, kaseinolytická mitochondriální maticová chaperonová podjednotka X
Externí IDOMIM: 615611 MGI: 1346017 HomoloGene: 4851 Genové karty: CLPX
Umístění genu (člověk)
Chromozom 15 (lidský)
Chr.Chromozom 15 (lidský)[1]
Chromozom 15 (lidský)
Genomické umístění pro CLPX
Genomické umístění pro CLPX
Kapela15q22.31Start65,148,219 bp[1]
Konec65,185,342 bp[1]
Ortology
DruhČlověkMyš
Entrez

10845

270166

Ensembl

ENSG00000166855

ENSMUSG00000015357

UniProt

O76031

Q9JHS4

RefSeq (mRNA)

NM_006660

NM_001044389
NM_011802

RefSeq (protein)

NP_006651
NP_006651.2

NP_001037854
NP_035932

Místo (UCSC)Chr 15: 65,15 - 65,19 MbChr 9: 65,29 - 65,33 Mb
PubMed Vyhledávání[3][4]
Wikidata
Zobrazit / upravit člověkaZobrazit / upravit myš

ATP-dependentní Clp proteáza, mitochondriální podjednotka vázající se na ATP, podobná clpX je enzym že u lidí je kódován CLPX gen. Tento protein je členem rodiny Proteiny AAA (AAA + ATPáza) a má tvořit proteinový komplex Clp proteázy (Endopeptidáza Clp ).

Struktura

Struktura bílkovin

Znalosti o lidském proteinu ClpX jsou hlavně založeny na vyšetřování E-coli protein. Monomer proteinu ClpX v E-coli obsahuje N-koncovou doménu a modul AAA +, který se skládá z velké a malé domény AAA +.[5]

Složité shromáždění

Během sestavování proteázového Clp komplexu tvoří podjednotky ClpX hexamerní kruhovou strukturu. Podle orientace podjednotek ClpX v kruhové struktuře lze tyto podjednotky rozdělit do dvou tříd: „zaváděcí“ podjednotka (L podjednotka) a „unloadable“ podjednotka (U podjednotka). V L podjednotce tvoří velká a malá doména AAA + štěrbinu pro navázání nukleotidové ATP nebo ADP. Velké a malé domény AAA + v podjednotce U se však otáčejí o ~ 80 °, což brání vazbě nukleotidů. Podjednotky L a U tvoří vzor „L-L-U-L-L-U“, když se sestaví do hexamerního kruhu, který má maximální kapacitu vázat čtyři ATP nebo ADP.[6] Studie elektro-mikroskopie (EM) ukázaly, že kruhové struktury ClpX se hromadí koaxiálně buď na jedné straně, nebo na obou stranách komplexu tetrapekameru ClpP za vzniku komplexů proteázy ClpXP. Vazba ATP může stabilizovat asociaci mezi kruhovými strukturami ClpX a ClpP.

U mykobakterií se proteáza ClpXP skládá z ATPázové složky (ClpX) a dvou proteinů ClpP (ClpP1 a ClpP2).[7][8] Zajímavé je, že na rozdíl od E-coli komplex, ve kterém je známo, že se ATPázová složka váže na kteroukoli stranu sudovité peptidázové složky, u Mycobacteria se ATPázová složka (ClpX) ukotví asymetrickým způsobem, pouze se váže na jednu stranu komplexu ClpP1P2 - tj. ClpP2 [9] [10]

Funkce

ClpX je chaperon závislý na ATP, který dokáže rozpoznat proteinové substráty vazbou na tagy degradace proteinu. Tyto značky mohou být krátké nestrukturované peptidové sekvence (např. SsrA-značka v E-coli). Jako základní složka komplexu proteázy ClpP ClpX rekrutuje odbouratelné substráty a rozvíjí jejich terciární strukturu, která vyžaduje energii poskytovanou hydrolýzou ATP. Následně tyto chaperony ClpX přenášejí proteinové substráty do proteolytické komory tvořené tetradikamerem ClpP.

Klinický význam

U savců je proteáza ClpXP klíčovým přispěvatelem ke kontrole kvality mitochondriálních proteinů. Narušená funkce ClpXP obvykle vede k hromadění poškozených proteinů a mitochondriálních dysfunkcí, což je považováno za potenciální příčinu neurodegenerativních onemocnění a stárnutí.[11]

Reference

  1. ^ A b C GRCh38: Vydání souboru 89: ENSG00000166855 - Ensembl, Květen 2017
  2. ^ A b C GRCm38: Vydání souboru 89: ENSMUSG00000015357 - Ensembl, Květen 2017
  3. ^ „Human PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
  4. ^ „Myš PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
  5. ^ Glynn SE, Nager AR, Baker TA, Sauer RT (květen 2012). "Síla dynamických a statických součástí v topologicky uzavřených kruzích proteolytického stroje AAA +". Přírodní strukturní a molekulární biologie. 19 (6): 616–22. doi:10.1038 / nsmb.2288. PMC  3372766. PMID  22562135.
  6. ^ Baker TA, Sauer RT (leden 2012). „ClpXP, stroj na rozkládání a degradaci proteinů poháněný ATP“. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - výzkum molekulárních buněk. 1823 (1): 15–28. doi:10.1016 / j.bbamcr.2011.06.007. PMC  3209554. PMID  21736903.
  7. ^ Akopian T, Kandror O, Raju RM, Unnikrishnan M, Rubin EJ, Goldberg AL (březen 2012). „Aktivní proteáza ClpP z M. tuberculosis je komplex složený z heptamerního ClpP1 a ClpP2 kruhu“. Časopis EMBO. 31 (6): 1529–41. doi:10.1038 / emboj.2012.5. PMC  3321190. PMID  22286948.
  8. ^ Schmitz KR, Carney DW, Sello JK, Sauer RT (říjen 2014). „Krystalová struktura Mycobacterium tuberculosis ClpP1P2 navrhuje model pro aktivaci peptidázy vazbou partnera AAA + a dodáním substrátu“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 111 (43): E4587-95. Bibcode:2014PNAS..111E4587S. doi:10.1073 / pnas.1417120111. PMC  4217457. PMID  25267638.
  9. ^ Leodolter J, Warweg J, Weber-Ban E (2015-05-01). Zeth K (ed.). „Proteáza Mycobacterium tuberculosis ClpP1P2 interaguje asymetricky se svými partnery ATPase ClpX a ClpC1“. PLOS ONE. 10 (5): e0125345. Bibcode:2015PLoSO..1025345L. doi:10.1371 / journal.pone.0125345. PMC  4416901. PMID  25933022.
  10. ^ Nagpal J, Paxman JJ, Zammit JE, Alhuwaider A, Truscott KN, Heras B, Dougan DA (prosinec 2019). „Molekulární a strukturní pohledy na asymetrický proteolytický komplex (ClpP1P2) z Mycobacterium smegmatis“. Vědecké zprávy. 9 (1): 18019. Bibcode:2019NatSR ... 918019N. doi:10.1038 / s41598-019-53736-8. PMC  6889138. PMID  31792243.
  11. ^ Hamon MP, Bulteau AL, Friguet B (září 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.