Репликация днк: учебное пособие
Образование 26S протеасомы
жүктеу/скачать 2,57 Mb. Pdf көрінісі
|
|
8.1.2. Образование 26S протеасомы Протеасома 26S образуется при связывании с 20S протеасомой в АТР-зависимой реак- ции активатора РА700. В результате этого взаимодействия 26S протеасома приобретает спо- собность к протеолизу убиквитинированных белков, причем скорость гидролиза возрастает, т. е. наблюдается аллостерическая регуляция активности протеолитического ядра активато- ром РА700. Активатор РА700 имеет молекулярную массу более 800 кДа и состоит, по крайней мере, из 17 различных полипептидов с молекулярной массой от 25 до 110 кДа. По-видимому, он функционирует как «рот» для 20S протеолитического ядра, его субъединицы формируют два структурно и функционально различных комплекса, называемые lid– и base-комплексами (рис. 36б). Lid-комплекс состоит из 8 субъединиц, не обладающих АТРазной активностью (Rpn 3,5,6,7, 8, 9, 11, 12 – regulatory particle non-ATPase). Эти субъединицы отвечают за рас- познавание и подготовку убиквитинированных субстратов к деградации и взаимодействие с некоторыми непротеасомными белками. Вase-комплекс, прилегающий к 20S, включает три регуляторных субъединицы (Rpn 1, 2, 10) и шесть АТРаз (Rpt 1–6 – regulatory particle triple-A protein), которые играют важней- шую роль в работе 26S протеасомы. АТРазы РА700 относятся к АТРазам семейства ААА (АТРаse associated with different cellular activities). Они участвуют как в АТР-зависимом про- цессе объединения РА700 и 20S протеасомы во время сборки 26S протеасомы, так и в гид- ролизе АТР при деградации убиквитинированных белков на этапах прикрепления субстрата, И. М. Спивак. «Репликация ДНК: учебное пособие» 106 удаления или разрушения полиубиквитиновых цепей, раскручивания субстрата и его про- никновения в 20S частицу, высвобождения олигопептидных продуктов. Номенклатура субъединиц РА700 «Rnp» и «Rpt» относится к S.sereviseae, в случае выс- ших эукариот названия основаны на «S»: например, Rpn2 соответствует S1, Rpn10 – S5а и т. д. Показано, что присоединение РА700 приводит к открытию канала в α-кольце, при этом преодоление барьера из N-концевых участков α-субъединиц происходит под действием субъединицы Rpt2, одной из шести АТРаз base-комплекса. В процессе образования 26S протеасомы необходимым этапом является фосфорилиро- вание некоторых субъединиц как 20S протеасомы, так и РА700. По некоторым данным фос- форилирование/дефосфорилирование субъединицы Rpt6, непосредственно примыкающей к СЗ-субъединице α-кольца 20S протеасомы, регулирует сборку и диссоциацию 26S протеа- сомы. Показано, что in vivo фосфорилируются две α-субъединицы (С8 и С9) 20S протеасомы и, по крайней мере, четыре субъединицы РА700, причем под действием γ-интерферона сни- жается как уровень их фосфорилирования, так и количество зрелых 26S протеасом в целом. Эти результаты свидетельствуют, что ассоциация 20S протеасомы с РА700 является регу- лируемым процессом, и что фосфорилирование различных субъединиц протеасомы может быть одним из способов такой регуляции. Генетика протеасомных генов достаточно хорошо исследована на дрожжах. Показано, что делеции в 13 из 14 генов, кодирующих α– и β-субъединицы 20S протеасомы, и в генах, кодирующих большинство компонентов РА700 (например, всех АТРаз), летальны. Этот факт еще раз подтверждает важность и необходимость протеасомы для жизни эукариотической клетки. Недавно у дрожжей S.сегeviseae была обнаружена общая система централизованной регуляции транскрипции. В промоторных областях 27 из 33 протеасомных генов был описан неизвестный ранее класс регуляторных UAS-последовательностей, названных РАСЕ-после- довательностями (Рroteasome-associated control element). Короткоживущий белок Rpn4, при- соединяясь к РАСЕ, функционирует как общий транскрипционный активатор генов, коди- рующих субъединицы протеасомы и ряд белков, связанных с убиквитин-протеасомным протеолитическим путем. |