Блог

Oct 21, 2023

Снижение ADP выключено

Communications Biology, том 6, номер статьи: 888 (2023) Цитировать эту статью 23 Доступ к метрикам Подробности Шаперонин CCT/TRiC обнаруживается в цитозоле всех эукариотических клеток и помогает белку.

Биология связи, том 6, Номер статьи: 888 (2023) Цитировать эту статью

23 доступа

Подробности о метриках

Шаперонин CCT/TRiC обнаруживается в цитозоле всех эукариотических клеток и способствует сворачиванию белков АТФ-зависимым образом. Известно, что гетерозиготная двойная мутация T400P и R516H в субъединице CCT2 вызывает врожденный амавроз Лебера (LCA), наследственную врожденную ретинопатию. Эта двойная мутация также приводит к нарушению функции субъединицы CCT2, когда она находится за пределами комплекса CCT/TRiC, в стимулировании аутофагии. Здесь мы показываем с помощью стационарного и переходного кинетического анализа, что соответствующая двойная мутация в субъединице CCT2 из Saccharomyces cerevisiae снижает скорость отключения АДФ во время гидролиза АТФ с помощью CCT/TRiC. Мы также сообщаем, что АТФазная активность CCT/TRiC стимулируется несвернутым субстратом. Наши результаты показывают, что закрытое состояние CCT/TRiC стабилизируется двойной мутацией из-за более медленной скорости отключения ADP, тем самым препятствуя выходу CCT2 из комплекса, который необходим для его функции при аутофагии.

Врожденный амавроз Лебера (ВКА) — наследственная дистрофия сетчатки, которая является причиной около 20% случаев детской слепоты1,2. LCA в настоящее время связан с мутациями в 38 генах. Некоторые из наиболее распространенных мутаций, связанных с LCA, происходят в генах, которые экспрессируются исключительно или преимущественно в сетчатке или пигментном эпителии сетчатки, например, в генах, кодирующих гуанилатциклазу-1, ретиноид-изомеразу, инозин-5'-монофосфатдегидрогеназу 1 и ретинолдегидрогеназу 121. ,2. Интересно, однако, что сообщалось, что гетерозиготная двойная мутация T400P и R516H в субъединице CCT2 повсеместно экспрессируемого шаперонина CCT/TRiC также является причиной LCA3. Шаперонин CCT/TRiC, который обнаруживается в цитозоле всех эукариотических клеток, способствует сворачиванию белков АТФ-зависимым образом4,5,6,7,8. Он состоит из двух сложенных друг к другу олигомерных колец, каждое из которых имеет полость, в которой может происходить сворачивание белка в защитных условиях4,5,6,7,8. Каждое кольцо CCT/TRiC состоит из восьми отдельных субъединиц, от CCT1 до CCT8, которые расположены в фиксированном порядке вокруг кольца. CCT/TRiC циклически переключается между открытым состоянием апо, которое может связывать клиентов посредством контактов, специфичных для субъединиц, и закрытым состоянием, достигаемым после совместного связывания АТФ и гидролиза, при котором клиент становится инкапсулированным4,5,6,7,8.

Считается, что функция сворачивания CCT/TRiC требует интактного олигомерного комплекса, но отдельные субъединицы могут также выполнять подработочную роль, как было предложено в ранних исследованиях9,10 благодаря открытию некоторых из них в ядре. Недавно, например, сообщалось, что мономерная субъединица CCT2 взаимодействует с членами семейства маркеров аутофагосом ATG8, тем самым способствуя аутофагической деградации агрегатов твердых белков11. Было обнаружено, что это взаимодействие опосредовано остатками VLL человеческого CCT2 в положениях 503-505 и VIL в положениях 513-515, которые становятся доступными при диссоциации субъединицы CCT2 от остальной части комплекса CCT/TRiC. Близость места LCA-ассоциированной мутации R516H к этим ATG8-взаимодействующим остаткам позволяет предположить, что она может вызывать заболевание, препятствуя аутофагическому нацеливанию на мембраны и деградации твердых агрегатов. О связи между LCA и нарушением аутофагии действительно сообщалось ранее12. Было обнаружено, что обе мутации, R516H и T400P, уменьшают связь CCT2 с Atg811, но механизм, с помощью которого это вызвано мутацией T400P, остается менее ясным. Учитывая, что мутация T400P находится в спирали 14, которая содержит консервативный каталитический аспарагиновый остаток, было высказано предположение,11 что T400P изменяет АТФазную активность CCT/TRiC и стабилизирует его закрытое состояние. Стабилизация закрытого состояния будет препятствовать диссоциации субъединицы CCT2 от комплекса, тем самым нарушая аутофагию. Здесь мы проверили эту гипотезу, проведя подробный анализ АТФазной активности CCT/TRiC из Saccharomyces cerevisiae с мутациями T394P и R510H в субъединице CCT2.