Reactivation of aggregated proteins by the ring-shaped molecular chaperone ClpB

环状分子伴侣 ClpB 重新激活聚集蛋白

基本信息

批准号：
18770120
负责人：
WATANABE Yo-hei
金额：
$ 2.59万
依托单位：
Konan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2008
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18770120/
关键词：
酵素の作用機作と調節分子シャペロン凝集体脱凝集 ClpB AAA DnaK 蛋白質ストレス

项目摘要

分子シャペロンClpBは、他の分子シャペロンDnaKとその補助因子と協力して、変性、凝集したタンパク質を活性のある状態にまで再生することができる。ClpBの結晶構造をもとに変異体解析を行い、ClpBがどのように凝集タンパク質を再生するのかを調べた。ClpBはNドメイン、AAA1、ミドルドメイン、AAA2、の4つのドメインからなり、リング状の6量体を形成して働く。ClpBは、凝集したタンパク質をほぐす際、そのリングの中央の孔にタンパク質を通す(糸通し)といわれている。まずこの糸通し活性を、脱凝集活性とは区別して検出できる実験系を構築した。また、4つのドメインのうちNドメインはαへリックスに富んだ球状のドメインであるが、ClpBによる変性タンパク質の結合を助けるとともに、それ自身大きく構造変化することによって、脱凝集過程を促進することを見出した。ミドルドメインは棒状のコイルドコイル構造をしており、これがさらに2つの羽のような構造(wing-1,wing-2)に分かれている。今回、ミドルドメインのwing-1、wing-2はそれぞれ脱凝集過程に必須の役割を持っていることを示唆する結果を得た。さらに、Wing-2の動きを蛍光エネルギー移動法(FRET)で検出することに成功した。

分子伴侣CLPB可以与其他分子伴侣DNAK及其辅助因子一起使用，以使变性，聚集的蛋白质再生至其活性状态。基于CLPB的晶体结构进行突变分析，以研究CLPB如何再生聚集的蛋白质。 CLPB由四个领域组成：N域，AAA1，中间域和AAA2，并充当环形六聚体。当松动聚合蛋白质时，据说CLPB通过环中心的孔（螺纹）将蛋白质通过。首先，构建了一个实验系统，该系统可以将这种螺纹活性与其脱离活性区分开。此外，这四个域的n结构域是一个富含α螺旋的球状结构域，但发现它有助于通过CLPB结合变性蛋白，并通过在本身上引起巨大的结构变化来促进脱缘过程。中间域具有一个杆状盘绕的线圈结构，该结构进一步分为两个翼状结构（Wing-1，wing-2）。在本文中，我们获得了结果，表明中间域Wing-1和wing-2各自在脱离过程中具有重要作用。此外，通过荧光能量转移（FRET）成功检测了Wing-2的运动。