Во всех существующих организмах шапероны действуют как на ранних этапах сворачивания белка, еще в процессе его синтеза, так и на более поздних стадиях, когда белок уже отделен от рибосомы и находится в растворе (Albanese et al., 2006; Otto et al., 2005). На ранней стадии сворачивания действуют такие шапероны, как Trigger-factor у бактерий (Kaiser et al., 2006) и специализированная система белков Hsp70 у эукариот, называемая RAC – Ribosome-associated complex (Otto et al., 2005). Кроме этой, у архей и эукариот имеется и другая система, называемая NAC – Nascent chain-assotiated complex (Kramer et al., 2009). Белки этой группы связываются с рибосомой и синтезирующимся полипептидом, удерживая его некоторое время в ненативном состоянии. Таким образом они предотвращают его агрегацию с другими белками, а также неправильные взаимодействия участков внутри цепи.
На поздних стадиях фолдинга действуют шаперонины (Hsp60) (Kerner et al., 2005), Hsp90 (Wandinger et al., 2008), а также белки системы Hsp70. Белки Hsp70 имеются как у прокариот, так и у эукариот, и помимо процессов сворачивания, участвуют также в деградации нестабильных белков. Hsp70 (DnaK у E.coli) связывают короткие гидрофобные последовательности в составе частично развернутых белковых цепей, что предотвращает агрегацию и приводит к остановке сворачивания белка. Известно, что приблизительно 10% всех белков E.coli связываются с DnaK на ранних этапах фолдинга. В клетке у Hsp70 есть белки-партнеры, так называемые кошапероны, относящиеся к классам Hsp40 и NEF (Nucleotide Exchange Factor, фактор обмена нуклеотидов). Белки Hsp40 (DnaJ у E.coli) связываются с субстратами и подносят их к белкам Hsp70, а затем катализируют гидролиз ATP, который необходим для осуществления акта сворачивания. Белки NEF (GrpE у E,coli) затем способствуют обмену ADP на ATP в комплексе с Hsp70. Hsp70 являются центральными организаторами шапероновой сети в клетке и распределяют белки-субстраты для дальнейшего сворачивания шаперонинами и шаперонами Hsp90.
Отдельная группа шаперонов, действующих по аналогичным принципам, присутствует также в эндоплазматическом ретикулуме, однако там имеется также дополнительная система, необходимая для образования дисульфидных связей в белках, и система, используемая для присоединения сахаров к секретируемым белкам (Kleizen and Braakman, 2004).
P.S. Картинка взята из статьи Hartl and Hayer-Hartl, 2009.
Комментариев нет:
Отправить комментарий