УЧАСТИЕ ШАПЕРОНИНА GroE В ФОЛДИНГЕ И СБОРКЕ ДОДЕКАМЕРНОЙ ГЛУТАМИНСИНТЕТАЗЫ

Аннотация:

Фолдинг и сборка додекамерной глутаминсинтетазы Escherichia coil облегчаются ОгоЕ-шаперонинами Е. соН- GroEL и GroES. Так как мономеры эндогенной глутаминсинтетазы связываются с GroEL непосредственно после лизиса клеток и являются компетентными к сборке, это сильный аргумент в пользу того, что глутаминсинтетаза является истинным субстратом шаперонинов GroE. При физиологических температурах степень реактивации глутаминсинтетазы in vitro возрастает от 10 до 70-80% исходной активности, если в этом процессе участвует шаперонин GroEL. Хотя связывания нуклеотида достаточно, чтобы компетентные к сборке мономеры глутаминсинтетазы высвободились из комплекса с GroEL, добавление GroES существенно ускоряет диссоциацию, сборку и реактивацию. Взаимодействия мономеров глутаминсинтетазы с активированным шаперонином являются кратковременными (6 _ 10 с) и эти мономеры могут высвобождаться из комплекса с GroEL в высоких концентрациях, не подвергаясь при этом неправильному фолдингу или агрегации. Было обнаружено, что индуцируемые нуклеотидом конформационные изменения в GroEL существенны для успешного фолдинга глутаминсинтетазы, поскольку простое замещение мономеров глутаминсинтетазы на GroEL другим белковым субстратом ингибирует реактивацию. В процессе рефолдинга глутаминсинтетазы <высокоаффинный> несвязанный с нуклеотидом GroEL наиболее эффективен для того, чтобы предотвратить вовлечение ранних интермедиатов в побочные пути сворачивания. Интересно, что более <физиологический> <низкоаффинный> нуклеотидсодержащий комплекс ((ATP/ADP) GroEL-GroES) не столь эффективен в улавливании ранних интермедиатов фолдинга глутаминсинтетазы. В противоположность глутаминсинтетазе <модельные> субстраты, такие как митохондриальная роданеза млекопитающих и митохондриальная малатдегидрогеназа, не демонстрируют различий в эффективности фолдинга с низкоаффинными и высокоаффинными комплексами. Помимо природы самого шаперонинового комплекса механизм GroE-зависимого фолдинга определяется окружающей средой и самое главное - начальными взаимодействиями шаперонинов с интермедиатами фолдинга. Глутаминсинтетаза только кратковременно взаимодействует с шаперониновыми комплексами, в то время как для большинства <модельных> белков характерны относительно длительные времена взаимодействия. Это, возможно, указывает на особый, отобранный эволюцией механизм шаперонинзависимого фолдинга (оптимизация кинетики фолдинга), отличный от механизма, наблюдаемого на модельных субстратах. Поскольку кинетика фолдинга белка сильно зависит от условий в растворе, для выяснения физиологического кинетического механизма шаперонинзависимого фолдинга потребуются исследования с природными субстратами шаперонинов в условиях, имитирующих внутриклеточные.

Авторы:

Издание: Биохимия
Год издания: 1998
Объем: 20с.
Дополнительная информация: 1998.-N 4.-С.453-472
Просмотров: 41