Репликация днк: учебное пособие
Глава 8. Протеасомная деградация белков и ее
жүктеу/скачать 2,57 Mb. Pdf көрінісі
|
|
Глава 8. Протеасомная деградация белков и ее роль в регуляции процессов ДНК-метаболизма Процесс деградации белков как механизм регуляции содержания индивидуальных бел- ков в протеоме уже давно не вызывает сомнения. Однако только сравнительно недавно появилась возможность экспериментально доказать определяющую роль убиквитин-проте- асомного пути деградации в таких критических процессах, как клеточный цикл, онкогенез, транскрипция, дифференцировка, рост и атрофия тканей, продвижение субстратов по мета- болическим путям, селективное удаление аномальных белков, процессинг антигенов. На сегодняшний день известно, что эукариотическая клетка имеет две основные системы дегра- дации белков. Первая – это лизосомы, содержащие набор кислых протеаз и других гидролаз. Однако, к настоящему времени стало ясно, что лизосомы участвуют только в разрушении белков, ассоциированных с мембранами, и чужеродных белков, захваченных во время эндо- цитоза. Вторая система – это гидролиз белка по АТР– и убиквитин-зависимому протеоли- тическому пути, основным действующим элементом которого является мультисубъединич- ный белковый комплекс, называемый 26S протеасомой. Протеасома обнаружена как у самых примитивных эукариот, так и у высших организмов, и присутствует как в ядре, так и в цито- плазме, некоторые 26S протеасомы ассоциированы с эндоплазматическим ретикулумом и цитоскелетом. Протеолитическое ядро (20S протеасома) найдено также у архей и некоторых эубак- терпй. Все это свидетельствует об абсолютной необходимости данного комплекса для нор- мальной жизнедеятельности клетки. И. М. Спивак. «Репликация ДНК: учебное пособие» 103 8.1. Структура 26S протеасомы 26S протеасома – это мультисубъединичный комплекс, состоящий из каталитически активного ядра и двух регуляторных субкомплексов, обладающий молекулярной массой около 2500 кДа, с коэффициентом седиментации 26S; этот комплекс способен гидролизовать белки, конъюгированные с убиквитином в присутствии АТР. Термин "протеасома" предло- жен ведущими исследователями в этой области К. Танака и А. Голдбергом и отражает, по их мнению, как протеолитическую (протеаза) функцию, присущую этому комплексу, так и его природу как дискретной частицы – сомы. Впервые 26S протеасома была выделена из различных объектов в конце 80-х гг. На основании данных кристаллографии протеолитического ядра (20S протеасомы архей и дрожжей) и исследования структуры 26S протеасомы методами электронной мик- роскопии была предложена модель строения 26S протеасомы, представленная на рис. 36. 26S протеасома представляет собой гантелеобразную симметричную структуру и состоит из центрального цилиндрического 20S ядра, или 20S протеасомы, осуществляю- щей собственно протеолиз, а также двух боковых регуляторных комплексов РА700 (Рrotein activator). Первоначально 20S протеасома получила несколько названий: мультикаталитиче- ский протеазный комплекс, 20S протеаза, просома, макропайн и другие. Однако наиболее употребительным в настоящее время является обозначение «20S протеасома». В последнее время распространение получили также следующие обозначения: СР (Соге Рartiс1е) для 20S протеасомы, RР (Regulatory Рагtic1е) для РА700 и, соответственно, RР-СР для всей 26S про- теасомы целиком. И. М. Спивак. «Репликация ДНК: учебное пособие» 104 Рис. 36. Схема строения 26S протеасомы (объяснения в тексте). Необходимо отметить, что ряд исследователей употребляет термин «протеасома» только по отношению к 20S протеолитическому ядру, неспособному самостоятельно осу- ществлять АТР– и убиквитин-зависимый протеолиз. При таком подходе 26S протеасома характеризуется как комплекс протеасомы с двумя регуляторными субкомплексами РА700 (РА700-20S-РА700 – рис. 36б, г). В некоторых случаях, которые будут описаны далее, 20S протеасома может объединяться с другим регуляторным субкомплексом – РА28, (РА28-20S-РА28 – рис. 36е). Также возможно существование гибридной формы протеасомы – РА700-20S-РА28 (рис. 36д). жүктеу/скачать 2,57 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|