Белок SecA является клеточной мембрана связана субъединицей эубактерий Sec или типа II секреторного пути , система , которая отвечает за секрецию белков через клеточную мембрану. В этой системе SecA обладает функциональными свойствами АТФазы и требуется для обеспечения движения белкового субстрата через канал транслокона .
Субъединица эубактериальной протеинтранслоказы SecA | ||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Идентификаторы | ||||||||||
Символ | SecA | |||||||||
Pfam | PF07517 | |||||||||
|
Система транслоказ включает в себя множество белков, которые функционально сосредоточены на канале транслокона, который опосредует экспорт белков через бактериальную цитоплазматическую мембрану и встраивание в нее мембранных белков . Независимо от выбранного пути нацеливания, препротеин в конечном итоге достигает цитоплазматической мембраны и контактирует с транслоказой. Эта транслоказа состоит из периферической мембраны АТФазы SecA и мембранного канала транслокона, который сам состоит из белков SecY , SecE и SecG . Конформационные изменения в структуре SecA являются результатом его поведения гидролиза АТФ и, возможно, приводят к ступенчатому экспорту субстрата препротеина через канал SecYEG . [1]
Состав
SecA представляет собой сложный белок, структура которого состоит из шести охарактеризованных доменов, которые могут объяснить способность SecA связывать субстраты и перемещать их. Следующие пять доменов, по-видимому, присутствуют во всех белках SecA, структурно проанализированных к настоящему времени. [2]
МЕРТВЫЙ моторный домен
Этот аминокислотный домен подразделяется на две складки связывания нуклеотидов 1 и 2 (NBF1 и NBF2), где АТФ связывается и гидролизуется. Химическая энергия фосфодиэфирных связей приводит к конформационному изменению, которое передается другим доменам (особенно доменам HWD и PPXD ), которые, следовательно, механически перемещают препротеин через мембрану. Однако эти конформационные изменения частично регулируются другими доменами протомеров, описанными ниже.
С-концевой линкерный домен
Способность связываться с шапероном SecB во время посттрансляционной транслокации, рибосомой (как во время посттрансляционной транслокации, так и при котрансляционной транслокации [3] ) и бислоем фосфолипидов важна для функционирования SecA и достигается с помощью С-концевого линкера. домен. [4]
Домен спирального крыла (HWD)
Расположенный в С-концевой части молекулы, этот домен контактирует с доменами HSD и PPXD. Вероятно, он играет роль в передаче молекулярного конформационного движения, которое он получает от HSD и которое происходит в результате гидролиза АТФ в моторном домене DEAD , в домен PPXD .
Сшивающий пептидный домен (PPXD)
Поскольку основной функцией SecA является транспорт препротеина через мембрану, необходимо придать способность связывать препротеин . Домен PPXD выполняет эту функцию при связывании субстрата.
Спиральный каркасный домен (HSD)
Этот домен лежит в центре протомера SecA и контактирует посредством α-спиральных взаимодействий со всеми другими подобластями. Кроме того, он содержит внутримолекулярный регулятор субдомена гидролиза АТФ 1 (IRA1), который, по-видимому, предотвращает нежелательный гидролиз АТФ, когда SecA не связывается с SecYEG. Вместе с IRA1 консервативный солевой мостик, называемый Gate 1, может функционировать для предотвращения ненужных конформационных изменений. Ворота 1, по-видимому, функционально соединяют сайт связывания нуклеотидов ( АТФ ) моторного домена DEAD с доменом PPXD, что приводит к регуляции гидролиза АТФ только при связывании препротеина . Однако было показано, что это координирующее поведение происходит только тогда, когда SecA связан с SecYEG. [5]
Рекомендации
- ^ du Plessis DJ, Nouwen N, Driessen AJ (март 2011 г.). «Сек транслоказа». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Биомембраны . 1808 (3): 851–65. DOI : 10.1016 / j.bbamem.2010.08.016 . PMID 20801097 .
- ^ Кустерс И., Дриссен А.Дж. (июнь 2011 г.). «SecA, замечательная наномашина» . Клеточные и молекулярные науки о жизни . 68 (12): 2053–66. DOI : 10.1007 / s00018-011-0681-у . PMC 3101351 . PMID 21479870 .
- ^ Ван, Шуай; Джомаа, Ахмад; Ясколовский, Матеуш; Ян, Цзянь-И .; Бан, Ненад; Шан, Шу-оу (октябрь 2019 г.). «Молекулярный механизм распознавания белков котрансляционной мембраны и нацеливания с помощью SecA» . Структурная и молекулярная биология природы . 26 (10): 919–929. DOI : 10.1038 / s41594-019-0297-8 . ISSN 1545-9985 . PMC 6858539 . PMID 31570874 .
- ^ Джамшад, Мохаммед; Ноулз, Тимоти Дж; Уайт, Скотт А; Уорд, Дуглас Дж. Мохаммед, Фияз; Рахман, Кази Фахмида; Винн, Макс; Хьюз, Гарет В; Крамер, Гюнтер; Букау, Бернд; Хубер, Дэймон (27.06.2019). Hegde, Ramanujan S; Куриян, Джон (ред.). «С-концевой хвост бактериальной транслокации АТФазы SecA модулирует ее активность» . eLife . 8 : e48385. DOI : 10.7554 / eLife.48385 . ISSN 2050-084X . PMC 6620043 . PMID 31246174 .
- ^ Караману С., Гуридис Дж., Папанику Е., Сианидис Дж., Гелис И., Керамисану Д., Вронту Е., Калодимос К. Г., Эконому А. (июнь 2007 г.). «Предпротеин-контролируемый катализ в геликазном двигателе SecA» . Журнал EMBO . 26 (12): 2904–14. DOI : 10.1038 / sj.emboj.7601721 . PMC 1894763 . PMID 17525736 .