GroEL - GroEL

HSPD1
Доступные конструкции PDB Поиск ортолога: PDBe RCSB Список идентификационных кодов PDB 4PJ1
Идентификаторы
Псевдонимы	HSPD1, CPN60, GROEL, HLD4, HSP-60, HSP60, HSP65, HuCHA60, SPG13, белок теплового шока D (Hsp60) член 1
Внешние идентификаторы	OMIM: 118190 MGI: 96242 ГомолоГен: 1626 Генные карты: HSPD1
Расположение гена (человек) Chr. Хромосома 2 (человек)[1] Группа 2q33.1 Начните 197,486,584 бп[1] Конец 197,516,737 бп[1]
Расположение гена (Мышь) Chr. Хромосома 1 (мышь)[2] Группа 1 | 1 C1.2 Начните 55,077,835 бп[2] Конец 55,088,243 бп[2]
Экспрессия РНК шаблон Дополнительные данные эталонного выражения
Генная онтология Молекулярная функция • связывание нуклеотидов • привязка шаперона • связывание p53 • связывание одноцепочечной ДНК • АТФазная активность • GO: 0001948 связывание с белками • связывание двухцепочечной РНК • Связывание с ориджином репликации ДНК • Связывание АТФ • связывание убиквитин-протеин-лигазы • связывание белков, участвующих в сворачивании белков • развернутое связывание с белками • Связывание РНК • гидролазная активность • связывание липопротеинов высокой плотности с частицами • связывание ферментов • связывание аполипопротеинов • связывание аполипопротеина A-I • липополисахаридное связывание • изомеразная активность Сотовый компонент • цитоплазма • холоферментный комплекс киназы, активирующий циклин-зависимую протеинкиназу • липополисахаридный рецепторный комплекс • ранняя эндосома • митохондрия • яма, покрытая клатрином • покрытый оболочкой пузырь • внеклеточная экзосома • внеклеточный матрикс • митохондриальный матрикс • внеклеточный • митохондриальная внутренняя мембрана • цитозоль • клеточная мембрана • поверхность клетки • мембрана • секреторная гранула • макромолекулярный комплекс Биологический процесс • сборка опосредованного шапероном белкового комплекса • положительная регуляция продукции интерлейкина-12 • положительная регуляция продукции интерлейкина-10 • стабилизация белка • созревание белка • положительная регуляция активации макрофагов • MyD88-зависимый сигнальный путь толл-подобных рецепторов • переключение изотипа на изотипы IgG • Активация В-клеток • Производство цитокинов В-клеток • ответ на развернутый белок • Пролиферация В-клеток • сворачивание белка • положительная регуляция опосредованного Т-клетками иммунного ответа на опухолевую клетку • рефолдинг белка • положительное регулирование продукции интерлейкина-6 • положительная регуляция апоптотического процесса • реакция на холод • GO: 0022415 вирусный процесс • активация активности эндопептидазы цистеинового типа, участвующей в апоптотическом процессе • регуляция транскрипции с промотора РНК-полимеразы II • сворачивание белка de novo • импорт белка в межмембранное пространство митохондрий • шаперон-опосредованный сворачивание белка • апоптотические митохондриальные изменения • положительное регулирование выработки интерферона-альфа • положительное регулирование выработки гамма-интерферона • Активация Т-клеток • отрицательная регуляция апоптотического процесса • положительная регуляция активации Т-клеток • митохондриальная организация Источники:Amigo / QuickGO
Ортологи
Разновидность	Человек	Мышь
Entrez	3329	15510
Ансамбль	ENSG00000144381	ENSMUSG00000025980
UniProt	P10809	P63038
RefSeq (мРНК)	NM_002156 NM_199440	NM_010477 NM_001356512
RefSeq (белок)	NP_002147 NP_955472	NP_034607 NP_001343441
Расположение (UCSC)	Chr 2: 197.49 - 197.52 Мб	Chr 1: 55.08 - 55.09 Мб
PubMed поиск	[3]	[4]
Викиданные
Просмотр / редактирование человека Просмотр / редактирование мыши

GroEL белок, который принадлежит к шаперонин семья молекулярные шапероны, и содержится во многих бактериях.^[5] Это необходимо для правильного складывание многих белков. Для правильного функционирования GroEL требуется комплекс белка кохаперонина, напоминающий крышку. GroES. В эукариоты белки Hsp60 и Hsp10 структурно и функционально практически идентичны GroEL и GroES соответственно.

Механизм

Внутри клетки процесс GroEL / ES-опосредованного сворачивания белка включает несколько раундов связывания, инкапсуляции и высвобождения субстратного белка. Развернутые белки-субстраты связываются с гидрофобным связывающим участком на внутреннем крае открытой полости GroEL, образуя бинарный комплекс с шаперонином. Связывание субстратного белка таким образом, помимо связывания АТФ, индуцирует конформационное изменение что позволяет объединить бинарный комплекс с отдельной крышкой, GroES. Привязка GroES к открытой полости шаперонин побуждает отдельные субъединицы шаперонина вращаться таким образом, что сайт связывания гидрофобного субстрата удаляется изнутри полости, вызывая выброс субстратного белка с обода в теперь в значительной степени гидрофильную камеру. Гидрофильная среда камеры способствует захоронению гидрофобных остатков субстрата, вызывая складывание субстрата. Гидролиз АТФ и связывание нового белка-субстрата с противоположной полостью посылает аллостерический сигнал, вызывающий высвобождение GroES и инкапсулированного белка в цитозоль. Данный белок претерпевает несколько раундов сворачивания, каждый раз возвращаясь в исходное развернутое состояние, пока родное телосложение или достигается промежуточная структура, нацеленная на достижение исходного состояния. Альтернативно, субстрат может поддаться конкурирующей реакции, такой как неправильная укладка и агрегация с другими неправильно свернутыми белками.^[6]

Термодинамика

Суженный характер внутренней части молекулярного комплекса сильно способствует компактным молекулярным конформациям белка-субстрата. Свободный в растворе, дальний, неполярный взаимодействие может происходить с высокой стоимостью только в энтропия. В непосредственной близости от комплекса GroEL относительная потеря энтропии намного меньше. Метод захвата также имеет тенденцию концентрировать неполярные сайты связывания отдельно от полярных сайтов. Когда неполярные поверхности GroEL удаляются, вероятность того, что любая данная неполярная группа встретит неполярный внутримолекулярный сайт, намного выше, чем в объемном растворе. Гидрофобные участки, которые были снаружи, собраны вместе в верхней части СНГ домена и связывают друг друга. Геометрия GroEL требует, чтобы полярные структуры вели, и они охватывали неполярную сердцевину, когда она выходит из транс сторона.

Структура

Конструктивно GroEL представляет собой тетрадекамер с двойным кольцом, причем как СНГ и транс кольца, состоящие из семи субъединиц каждое. Конформационные изменения, которые происходят в центральной полости GroEL, приводят к тому, что внутренняя часть GroEL становится гидрофильной, а не гидрофобной, и, вероятно, это то, что способствует сворачиванию белка.

• 

  GroEL (сбоку)

• 

  GroEL (вверху)

• 

  Комплекс GroES / GroEL (сбоку)

• 

  Комплекс GroES / GroEL (вверху)

Ключ к активности GroEL находится в структуре мономера. Мономер Hsp60 имеет три отдельных участка, разделенных двумя шарнирными областями. В апикальный раздел содержит много гидрофобных участок связывания для развернутого белка субстраты. Многие глобулярные белки не связываются с апикальным доменом, потому что их гидрофобные части сгруппированы внутри, вдали от водной среды, поскольку это термодинамически оптимальное телосложение. Таким образом, эти «сайты субстрата» будут связываться только с белками, которые не свернуты оптимально. Апикальный домен также имеет сайты связывания мономеров Hsp10 GroES.

Экваториальная область имеет прорезь около точки шарнира для привязки АТФ, а также две точки прикрепления для другой половины молекулы GroEL. Остальная часть экваториального разреза умеренно гидрофильна.

Добавление АТФ и GroES резко влияет на конформацию СНГ домен. Этот эффект вызван сгибание и вращение в двух шарнирных точках мономеров Hsp60. Промежуточный домен складывается вниз и внутрь примерно на 25 ° на нижнем шарнире. Этот эффект, умноженный на совместное изгибание всех мономеров, увеличивает экваториальный диаметр клетки GroEL. Но апикальный домен поворачивается на полные 60 ° вверх и наружу на верхнем шарнире, а также поворачивается на 90 ° вокруг оси шарнира. Это движение очень широко открывает клетку в верхней части СНГ домен, но полностью удаляет сайты связывания субстрата изнутри клетки.

Взаимодействия

GroEL был показан взаимодействовать с GroES,^[7][8] ALDH2,^[8] Каспаза 3^[7][9] и Дигидрофолатредуктаза.^[10]

Морфогенез фага Т4

В гены из бактериофаг (фаг) Т4 что кодирует белки с ролью в определении структуры фага Т4 были идентифицированы с использованием условно-летальных мутанты.^[11] Большинство этих белков оказались либо основными, либо второстепенными структурными компонентами завершенной фаговой частицы. Однако среди продуктов генов (gps), необходимых для сборки фага, Snustad^[12] определили группу GPS, которые действуют каталитически вместо того, чтобы встраиваться в структуру фага. Эти каталитические gps включали gp31. Бактерия Кишечная палочка является хозяином для фага Т4, и кодируемый фагом белок gp31, по-видимому, функционально гомологичен Кишечная палочка Чапароновый белок GroES и способен замещать его при сборке вирионов фага Т4 во время инфекции.^[5] Роль белка gp31, кодируемого фагом, по-видимому, заключается во взаимодействии с Кишечная палочка кодируемый хозяином белок GroEL, способствующий правильной укладке и сборке главного капсидного белка фаговой головки, gp23.^[5]

Смотрите также

• Шаперонин
• Белок теплового шока

Рекомендации

1. ГРЧ38: Ансамбль выпуск 89: ENSG00000144381 - Ансамбль, Май 2017
2. GRCm38: выпуск ансамбля 89: ENSMUSG00000025980 - Ансамбль, Май 2017
3. "Справочник человека по PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
4. «Ссылка на Mouse PubMed:». Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
5. Зейлстра-Ряллс Дж., Файет О, Георгопулос С. (1991). «Универсально консервативные шаперонины GroE (Hsp60)». Анну. Rev. Microbiol. 45: 301–25. Дои:10.1146 / annurev.mi.45.100191.001505. PMID  1683763.
6. Хорвич А.Л., Фентон В.А., Чепмен Э., Фарр Г.В. (2007). «Два семейства шаперонинов: физиология и механизм». Анну. Rev. Cell Dev. Биол. 23: 115–45. Дои:10.1146 / annurev.cellbio.23.090506.123555. PMID  17489689.
7. Самали А., Цай Дж., Животовский Б., Джонс Д.П., Оррениус С. (апрель 1999 г.). «Присутствие преапоптотического комплекса прокаспазы-3, Hsp60 и Hsp10 в митохондриальной фракции клеток jurkat». EMBO J. 18 (8): 2040–8. Дои:10.1093 / emboj / 18.8.2040. ЧВК  1171288. PMID  10205158.
8. Ли К. Х., Ким Х. С., Чжон Х. С., Ли Ю. С. (октябрь 2002 г.). «Шаперонин GroESL опосредует сворачивание белка митохондриальной альдегиддегидрогеназы печени человека в Escherichia coli». Biochem. Биофиз. Res. Сообщество. 298 (2): 216–24. Дои:10.1016 / S0006-291X (02) 02423-3. PMID  12387818.
9. Xanthoudakis S, Roy S, Rasper D, Hennessey T, Aubin Y, Cassady R, Tawa P, Ruel R, Rosen A, Nicholson DW (апрель 1999 г.). «Hsp60 ускоряет созревание прокаспазы-3 вышестоящими протеазами-активаторами во время апоптоза». EMBO J. 18 (8): 2049–56. Дои:10.1093 / emboj / 18.8.2049. ЧВК  1171289. PMID  10205159.
10. Mayhew M, da Silva AC, Martin J, Erdjument-Bromage H, Tempst P, Hartl FU (февраль 1996 г.). «Сворачивание белка в центральной полости шаперонинового комплекса GroEL-GroES». Природа. 379 (6564): 420–6. Дои:10.1038 / 379420a0. PMID  8559246. S2CID  4310511.
11. Эдгар RS, Эпштейн RH (февраль 1965 г.). «Генетика бактериального вируса». Scientific American. 212 (2): 70–8. Bibcode:1965SciAm.212b..70E. Дои:10.1038 / scientificamerican0265-70. PMID  14272117.
12. Снустад Д.П. (август 1968 г.). «Доминирующие взаимодействия в клетках Escherichia coli, смешанных с бактериофагом T4D дикого типа и мутантами янтарного типа, и их возможное влияние на тип функции гена-продукта: каталитическая или стехиометрическая». Вирусология. 35 (4): 550–63. Дои:10.1016/0042-6822(68)90285-7. PMID  4878023.

дальнейшее чтение

• Табибзаде С., Брум Дж. (1999). «Белки теплового шока в эндометрии человека на протяжении менструального цикла». Инфекция Dis Obstet Gynecol. 7 (1–2): 5–9. Дои:10.1002 / (SICI) 1098-0997 (1999) 7: 1/2 <5 :: AID-IDOG2> 3.0.CO; 2-Y. ЧВК  1784709. PMID  10231001.
• Шефер С., Уильямс Дж. А. (2000). «Стресс-киназы и белки теплового шока в поджелудочной железе: возможные роли в нормальном функционировании и заболевании». J. Гастроэнтерол. 35 (1): 1–9. Дои:10.1080/003655200750024443. HDL:2027.42/42441. PMID  10632533. S2CID  9706591.
• Мозли П. (2000). «Стрессовые белки и иммунный ответ». Иммунофармакология. 48 (3): 299–302. Дои:10.1016 / S0162-3109 (00) 00227-7. PMID  10960671.
• Лю Y, Steinacker JM (2001). «Изменения белков теплового шока в скелетных мышцах: патологическое значение». Фронт. Biosci. 6: D12-25. Дои:10.2741 / Лю. PMID  11145923.
• Ван Маэле Б., Дебизер З. (2005). «Интеграция ВИЧ-1: взаимодействие интегразы ВИЧ-1, клеточных и вирусных белков». СПИД Rev. 7 (1): 26–43. PMID  15875659.
• Хохштрассер Д.Ф., Фрутигер С., Пакет Н., Байрох А., Равье Ф., Паскуали С., Санчес Дж. К., Тиссо Д. Д., Бьеллквист Б., Варгас Р. (1992). «Карта белков печени человека: справочная база данных, созданная путем микросеквенирования и сравнения гелей». Электрофорез. 13 (12): 992–1001. Дои:10.1002 / elps.11501301201. PMID  1286669. S2CID  23518983.
• Икава С., Вайнберг Р.А. (1992). «Взаимодействие между p21ras и белком теплового шока hsp60, шаперонином». Proc. Natl. Акад. Sci. СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ. 89 (6): 2012–6. Дои:10.1073 / пнас.89.6.2012. ЧВК  48586. PMID  1347942.
• Брудзинский К., Мартинес В., Гупта Р.С. (1992). «Иммуноцитохимическая локализация белка теплового шока 60 в секреторных гранулах бета-клеток и его измененное распределение у мышей с диабетом без ожирения». Диабетология. 35 (4): 316–24. Дои:10.1007 / BF00401198. PMID  1516759.
• Доусон SJ, Белый LA (1992). «Лечение эндокардита Haemophilus aphrophilus ципрофлоксацином». J. Infect. 24 (3): 317–20. Дои:10.1016 / S0163-4453 (05) 80037-4. PMID  1602151.
• Сингх Б., Патель Х. В., Ридли Р. Г., Фриман К. Б., Гупта Р. С. (1990). «Митохондриальный импорт человеческого шаперонина (HSP60)». Biochem. Биофиз. Res. Сообщество. 169 (2): 391–6. Дои:10.1016 / 0006-291X (90) 90344-М. PMID  1972619.
• Веннер Т.Дж., Сингх Б., Гупта Р.С. (1990). «Нуклеотидные последовательности и новые структурные особенности семейств генов hsp60 (шаперонина) человека и китайского хомячка». ДНК клетки биол. 9 (8): 545–52. Дои:10.1089 / dna.1990.9.545. PMID  1980192.
• Уорд Л.Д., Хонг Дж., Уайтхед Р.Х., Симпсон Р.Дж. (1990). «Разработка базы данных аминокислотных последовательностей белков карциномы толстой кишки человека, разделенных с помощью двумерного электрофореза в полиакриламидном геле». Электрофорез. 11 (10): 883–91. Дои:10.1002 / elps.1150111019. PMID  2079031. S2CID  21541503.
• Джиндал С., Дудани А. К., Сингх Б., Харли С. Б., Гупта Р. С. (1989). «Первичная структура митохондриального белка человека, гомологичного бактериальным и растительным шаперонинам, а также 65-килодальтонному микобактериальному антигену». Мол. Клетка. Биол. 9 (5): 2279–83. Дои:10.1128 / mcb.9.5.2279. ЧВК  363030. PMID  2568584.
• Вальдингер Д., Экерскорн С., Лотцпейх Ф, Клив Х (1988). «Гомология аминокислотной последовательности полиморфного клеточного белка из лимфоцитов человека и шаперонинов из Escherichia coli (groEL) и хлоропластов (Rubisco-связывающий белок)». Биол. Chem. Hoppe-Seyler. 369 (10): 1185–9. Дои:10.1515 / bchm3.1988.369.2.1185. PMID  2907406.
• Крайзель В., Хильдебрандт Х., Шильц Э., Кёлер Г., Спамер С., Дитц С., Месснер В., Хейльманн С. (1994). «Иммуно-золотое электронно-микроскопическое обнаружение белка теплового шока 60 (hsp60) в митохондриях гепатоцитов и миокардиоцитов крыс». Acta Histochem. 96 (1): 51–62. Дои:10.1016 / s0065-1281 (11) 80009-7. PMID  7518175.
• Корбетт Дж. М., Уилер С. К., Бейкер С. С., Якуб М. Х., Данн М. Дж. (1994). "База данных двумерного гелевого белка миокарда человека: обновление 1994". Электрофорез. 15 (11): 1459–65. Дои:10.1002 / elps.11501501209. PMID  7895732. S2CID  33359306.
• Baca-Estrada ME, Gupta RS, Stead RH, Croitoru K (1994). «Экспрессия в кишечнике и клеточные иммунные ответы на человеческий белок теплового шока 60 при болезни Крона». Копать землю. Дис. Наука. 39 (3): 498–506. Дои:10.1007 / BF02088334. PMID  7907543. S2CID  22032288.
• Велес-Гранель К.С., Ариас А.Э., Торрес-Руиз Дж.А., Бендаян М. (1994). «Молекулярные шапероны в ткани поджелудочной железы: присутствие cpn10, cpn60 и hsp70 в различных компартментах вдоль секреторного пути ацинарных клеток». J. Cell Sci. 107 (3): 539–49. PMID  7911805.
• Mayhew M, da Silva AC, Martin J, Erdjument-Bromage H, Tempst P, Hartl FU (1996). «Сворачивание белка в центральной полости шаперонинового комплекса GroEL-GroES». Природа. 379 (6564): 420–6. Дои:10.1038 / 379420a0. PMID  8559246. S2CID  4310511.
• Табибзаде С., Конг QF, Сатьясваруп П.Г., Бабакния А (1996). «Белки теплового шока в эндометрии человека на протяжении менструального цикла». Гм. Репрод. 11 (3): 633–40. Дои:10.1093 / humrep / 11.3.633. PMID  8671282.

внешняя ссылка

• GroEL + Протеин в Национальной медицинской библиотеке США Рубрики медицинской тематики (MeSH)
• "Palaeos Bacteria: Pieces: GroEL". Архивировано из оригинал на 2007-04-26. (Права не защищены)
• Трехмерные макромолекулярные структуры GroEL в EMDB