Шаперон DnaJ

В молекулярной биологии шаперон DnaJ , также известный как Hsp40 ( белок теплового шока 40 кДа), является молекулярным шаперонным белком . Он выражен в самых разных организмах, от бактерий до людей. ^[1]^[2]

Функция [ править ]

Молекулярные шапероны - это разнообразное семейство белков, которые защищают белки от необратимой агрегации во время синтеза и во время клеточного стресса. Бактериальный молекулярный шаперон DnaK представляет собой фермент, который объединяет циклы связывания АТФ , гидролиза и высвобождения АДФ N-концевым доменом гидролиза АТФ с циклами секвестрации и высвобождения развернутых белков С-концевым доменом связывания субстрата. Димерный GrpE является ко-шапероном для DnaK и действует как фактор обмена нуклеотидов, стимулируя скорость высвобождения АДФ в 5000 раз. ^[3] DnaK сама по себе является слабой АТФазой.; Гидролиз АТФ с помощью DnaK стимулируется его взаимодействием с другим ко-шапероном, DnaJ. Таким образом, ко-шапероны DnaJ и GrpE способны жестко регулировать связанное с нуклеотидами и субстратом состояние DnaK способами, которые необходимы для нормальных функций домашнего хозяйства и связанных со стрессом функций цикла молекулярных шаперонов DnaK.

Это семейство белков содержит консенсусную последовательность из 70 аминокислот , известную как J-домен. J-домен DnaJ взаимодействует с белками теплового шока Hsp70 . ^[4] Белки теплового шока DnaJ играют роль в регуляции АТФазной активности белков теплового шока Hsp70. ^[5]^[6]

Помимо стимуляции АТФазной активности DnaK через его J-домен, DnaJ также связывается с развернутыми полипептидными цепями и предотвращает их агрегацию. ^[7] Таким образом, DnaK и DnaJ могут связываться с одной и той же полипептидной цепью с образованием тройного комплекса. Образование тройного комплекса может приводить к цис-взаимодействию J-домена DnaJ с АТФазным доменом DnaK. Развернутый полипептид может входить в шаперонный цикл, связываясь сначала либо с АТФ-лигандом DnaK, либо с DnaJ. DnaK взаимодействует как с основной цепью, так и с боковыми цепями пептидного субстрата; таким образом, он показывает полярность связывания и допускает только L-пептидные сегменты. Напротив, было показано, что DnaJ связывает как L-, так и D-пептиды, и предполагается, что он взаимодействует только с боковыми цепями субстрата.

Архитектура домена [ править ]

Белки этого семейства состоят из трех доменов . N-концевой домен является домен J (описано выше). Центральный домен представляет собой богатую цистеином область, которая содержит четыре повтора мотива CXXCXGXG, где X представляет собой любую аминокислоту. Изолированный богатый цистеином домен сворачивается цинк-зависимым образом. Каждый набор из двух повторов связывает одну единицу цинка. Хотя этот домен участвует в связывании субстрата, не было обнаружено никаких доказательств специфического взаимодействия между изолированным богатым цистеином доменом DNAJ и различными гидрофобными пептидами. Этот домен обладает дисульфидизомеразной активностью. ^[8] Функция С-конца - шаперон и димеризация.

Белки, содержащие домен DnaJ [ править ]

Homo sapiens : DNAJA1 ; DNAJA2 ; DNAJA3 ; DNAJA4 (MST104); DNAJB1 ; DNAJB11 ; DNAJB13 ; DNAJB4 ; DNAJB5 ; DNAJB6 ; DNAJC17 ; ДНКJC28
Saccharomyces cerevisiae : ZUO1

Ссылки [ править ]

↑ Qiu XB, Shao YM, Miao S, Wang L (ноябрь 2006 г.). «Разнообразие семейства DnaJ / Hsp40, важнейших партнеров для шаперонов Hsp70». Клеточные и молекулярные науки о жизни . 63 (22): 2560–70. DOI : 10.1007 / s00018-006-6192-6 . PMID 16952052 . S2CID 21325339 .
^ Каплан AJ, Cyr DM, Дуглас М. (июнь 1993). «Эукариотические гомологи Escherichia coli dnaJ: разнообразное семейство белков, которое функционирует со стрессовыми белками hsp70» . Молекулярная биология клетки . 4 (6): 555–63. DOI : 10.1091 / mbc.4.6.555 . PMC 300962 . PMID 8374166 .
Перейти ↑ Douglas MG, Cyr DM, Langer T (1994). «DnaJ-подобные белки: молекулярные шапероны и специфические регуляторы Hsp70». Trends Biochem. Sci . 19 (4): 176–181. DOI : 10.1016 / 0968-0004 (94) 90281-X . PMID 8016869 .
Перейти ↑ Hennessy F, Nicoll WS, Zimmermann R, Cheetham ME, Blatch GL (июль 2005 г.). «Не все домены J созданы равными: последствия для специфичности взаимодействий Hsp40-Hsp70» . Белковая наука . 14 (7): 1697–709. DOI : 10.1110 / ps.051406805 . PMC 2253343 . PMID 15987899 .
↑ Fan CY, Lee S, Cyr DM (2003). «Механизмы регуляции функции Hsp70 с помощью Hsp40» . Клеточный стресс и шапероны . 8 (4): 309–16. DOI : 10,1379 / 1466-1268 (2003) 008 <0309: MFROHF> 2.0.CO; 2 . PMC 514902 . PMID 15115283 .
^ Оцука K, M Хата (2000). «Молекулярная функция шаперонов Hsp70 и Hsp40 млекопитающих - обзор». Международный журнал гипертермии . 16 (3): 231–45. DOI : 10.1080 / 026567300285259 . PMID 10830586 . S2CID 22622220 .
Перейти ↑ Christen P, Han W (2004). «Цис-эффект DnaJ на DnaK в тройных комплексах с химерными DnaK / DnaJ-связывающими пептидами». FEBS Lett . 563 (1): 146–150. DOI : 10.1016 / S0014-5793 (04) 00290-X . PMID 15063739 . S2CID 11050399 .
^ Мартинес-Ямут, М .; Легге, ГБ; Zhang, O .; Райт, ЧП; Дайсон, HJ (2000). «Структура раствора богатого цистеином домена шаперонного белка Escherichia coli DnaJ ☆☆☆». Журнал молекулярной биологии . 300 (4): 805–818. DOI : 10.1006 / jmbi.2000.3923 . PMID 10891270 .

Эта статья включает текст из общественного достояния Pfam и InterPro : IPR002939

Эта статья включает текст из общественного достояния Pfam и InterPro : IPR001623

Эта статья включает текст из общественного достояния Pfam и InterPro : IPR001305

[pmid16952052-1] Qiu XB, Shao YM, Miao S, Wang L (ноябрь 2006 г.). «Разнообразие семейства DnaJ / Hsp40, важнейших партнеров для шаперонов Hsp70». Клеточные и молекулярные науки о жизни . 63 (22): 2560–70. DOI : 10.1007 / s00018-006-6192-6 . PMID 16952052 . S2CID 21325339 .

[pmid8374166-2] Каплан AJ, Cyr DM, Дуглас М. (июнь 1993). «Эукариотические гомологи Escherichia coli dnaJ: разнообразное семейство белков, которое функционирует со стрессовыми белками hsp70» . Молекулярная биология клетки . 4 (6): 555–63. DOI : 10.1091 / mbc.4.6.555 . PMC 300962 . PMID 8374166 .

[PUB00005418-3] Перейти ↑ Douglas MG, Cyr DM, Langer T (1994). «DnaJ-подобные белки: молекулярные шапероны и специфические регуляторы Hsp70». Trends Biochem. Sci . 19 (4): 176–181. DOI : 10.1016 / 0968-0004 (94) 90281-X . PMID 8016869 .

[pmid15987899-4] Перейти ↑ Hennessy F, Nicoll WS, Zimmermann R, Cheetham ME, Blatch GL (июль 2005 г.). «Не все домены J созданы равными: последствия для специфичности взаимодействий Hsp40-Hsp70» . Белковая наука . 14 (7): 1697–709. DOI : 10.1110 / ps.051406805 . PMC 2253343 . PMID 15987899 .

[pmid15115283-5] Fan CY, Lee S, Cyr DM (2003). «Механизмы регуляции функции Hsp70 с помощью Hsp40» . Клеточный стресс и шапероны . 8 (4): 309–16. DOI : 10,1379 / 1466-1268 (2003) 008 <0309: MFROHF> 2.0.CO; 2 . PMC 514902 . PMID 15115283 .

[pmid10830586-6] Оцука K, M Хата (2000). «Молекулярная функция шаперонов Hsp70 и Hsp40 млекопитающих - обзор». Международный журнал гипертермии . 16 (3): 231–45. DOI : 10.1080 / 026567300285259 . PMID 10830586 . S2CID 22622220 .

[PUB00014967-7] Перейти ↑ Christen P, Han W (2004). «Цис-эффект DnaJ на DnaK в тройных комплексах с химерными DnaK / DnaJ-связывающими пептидами». FEBS Lett . 563 (1): 146–150. DOI : 10.1016 / S0014-5793 (04) 00290-X . PMID 15063739 . S2CID 11050399 .

[pmid10891270-8] Мартинес-Ямут, М .; Легге, ГБ; Zhang, O .; Райт, ЧП; Дайсон, HJ (2000). «Структура раствора богатого цистеином домена шаперонного белка Escherichia coli DnaJ ☆☆☆». Журнал молекулярной биологии . 300 (4): 805–818. DOI : 10.1006 / jmbi.2000.3923 . PMID 10891270 .

[1]