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 可以与另一种分子伴侣 DnaK 及其辅助因子合作，将变性和聚集的蛋白质再生为活性状态。我们根据 ClpB 的晶体结构进行突变分析，以研究 ClpB 如何再生聚集蛋白。 ClpB由四个结构域组成：N结构域、AAA1、中间结构域和AAA2，并通过形成环形六聚体发挥作用。当 ClpB 松开聚集的蛋白质时，据说它会将蛋白质穿过其环中心的孔。首先，我们构建了一个实验系统，可以将线程活动与分解活动分开检测。此外，在这四个结构域中，N结构域是富含α螺旋的球状结构域，它不仅有助于ClpB与变性蛋白质的结合，而且还通过显着改变其结构来促进解聚过程。中间区域具有棒状卷曲螺旋结构，进一步分为两个翼状结构（wing-1和wing-2）。在这里，我们获得的结果表明中间域 wing-1 和 wing-2 在分解过程中各自发挥着重要作用。此外，我们利用荧光能量转移技术（FRET）成功检测到了Wing-2的运动。