Зачётное задание по блоку 1 CLPA_ECOLI

Зачётное задание по блоку 1
CLPA_ECOLI
СLPA_ECOLI- атф-зависимый , специфический компонент clpP протеазы.Clp –
это сериновые протеазы, которые обычно состоят из эндопептидазы,
содержащей протеолитический домен, или анфолдазы, содержащей домен
АТФаза/шаперон. Структура, функции, субстраты и биологическое значение
членов семейств протеаз и шаперонов хорошо изучены для
прокариотических клеток.
Что бы всё всем было понятно я начну с некой прелюдии о том, как
функционирует мой белок .В бактериальном цитозоле (это белок ClpS
протеобактерий) деградация белка осуществляется тремя АТФ-зависимыми
комплексами: ClpAP, ClpXP и ClpYQ, из которых Clp P и Y – эндопептидазы, а
Clp A, X и Q действуют, как шапероны. То есть мой белок(CLP A) действует
как шаперон.
Первичная функция комплекса clpA- clpP-деградация развернутых или
неправильных белков. Что качается субъединицы, то это двенадцать clpP
подединиц собираются в подобную диску структуру с центральной
впадиной, напоминая структуру протеосом у эукариот. В присутствии ATФ,
clpP подединицы взаимодействуют с clpP структурой, чтобы сформировать
750 kDa комплексов, которые показывают ATФ - зависимую
протеолитическую деятельность.
На самом деле активная форма белка принадлежит разным
субъединицам.Эти субъединицы действуют самостоятельно. С помощью
аминокислотной последовательности ClpP (193 а.о.) обнаружены
каталитически активные остатки Ser97, His122 и Asp171 . Изолированная ClpPсубъединица не способна гидролизовать белковые субстраты, но обладает
пептидгидролазной активностью. АТРазные субъединицы ClpA
относят к различным классам Clp-белков : ClpA (784 а.о.) принадлежит к
белкам первого класса, которые содержат два нуклеотид-триггерных центра,
разделенных вариабельной спейсерной областью.Что касается особенностей
последовательности и структуры, то мой белок состоит из двух
полипептидных цепей. Первая строчка-основная цепь из аминокислот(CHAIN
1 758 ).Если вам интересно, то я могу продемонстрировать
последовательность аминокислотных остатков в fasta-формате:
>uniprot|P0ABH9|CLPA_ECOLI ATP-dependent Clp protease ATP-binding
subunit clpA;
MLNQELELSLNMAFARAREHRHEFMTVEHLLLALLSNPSAREALEACSVDLVALRQELEA
FIEQTTPVLPASEEERDTQPTLSFQRVLQRAVFHVQSSGRNEVTGANVLVAIFSEQESQA
AYLLRKHEVSRLDVVNFISHGTRKDEPTQSSDPGSQPNSEEQAGGEERMENFTTNLNQLA
RVGGIDPLIGREKELERAIQVLCRRRKNNPLLVGESGVGKTAIAEGLAWRIVQGDVPEVM
ADCTIYSLDIGSLLAGTKYRGDFEKRFKALLKQLEQDTNSILFIDEIHTIIGAGAASGGQ
VDAANLIKPLLSSGKIRVIGSTTYQEFSNIFEKDRALARRFQKIDITEPSIEETVQIING
LKPKYEAHHDVRYTAKAVRAAVELAVKYINDRHLPDKAIDVIDEAGARARLMPVSKRKKT
VNVADIESVVARIARIPEKSVSQSDRDTLKNLGDRLKMLVFGQDKAIEALTEAIKMARAG
LGHEHKPVGSFLFAGPTGVGKTEVTVQLSKALGIELLRFDMSEYMERHTVSRLIGAPPGY
VGFDQGGLLTDAVIKHPHAVLLLDEIEKAHPDVFNILLQVMDNGTLTDNNGRKADFRNV
V
LVMTTNAGVRETERKSIGLIHQDNSTDAMEEIKKIFTPEFRNRLDNIIWFDHLSTDVIHQ
VVDKFIVELQVQLDQKGVSLEVSQEARNWLAEKGYDRAMGARPMARVIQDNLKKPLAN
EL
LFGSLVDGGQVTVALDKEKNELTYGFQSAQKHKAEAAH
Так же я могу продемонстрировать третичную структуру моего белка:
Зелёным цветом показана первая цепь А, а красным- цепь B. На рисунке вы
можете увидеть альфа-спирали и бетта-слои (желтым цветом)
Ссылки на статьи:
SRS:
http://intl.jbc.org/cgi/content/full/277/48/46753-The ATP-dependent Clp
protease of Escherichia coli. Sequence of clpA and identification of a Clp-specific
substrate.
http://intl.jbc.org/cgi/content/full/277/48/46743-Crystal Structure of ClpA, an
Hsp100 Chaperone and Regulator of ClpAP Protease
Uniprot(это не ссылка, а просто список статей):
"The ATP-dependent Clp protease of Escherichia coli. Sequence of clpA and
identification of a Clp-specific substrate."
Gottesman S., Clark W.P., Maurizi M.R.
J. Biol. Chem. 265:7886-7893(1990) [PubMed: 2186030] [Abstract]
Cited for: NUCLEOTIDE SEQUENCE [GENOMIC DNA].
Strain: K12.
[2] "A 718-kb DNA sequence of the Escherichia coli K-12 genome
corresponding to the 12.7-28.0 min region on the linkage map."
Oshima T., Aiba H., Baba T., Fujita K., Hayashi K., Honjo A., Ikemoto K., Inada T.,
Itoh T., Kajihara M., Kanai K., Kashimoto K., Kimura S., Kitagawa M., Makino K.,
Masuda S., Miki T., Mizobuchi K. Horiuchi T.
DNA Res. 3:137-155(1996) [PubMed: 8905232] [Abstract]
Cited for: NUCLEOTIDE SEQUENCE [LARGE SCALE GENOMIC DNA].
Strain: K12 / W3110 / ATCC 27325 / DSM 5911.
[3]
"The complete genome sequence of Escherichia coli K-12."
Blattner F.R., Plunkett G. III, Bloch C.A., Perna N.T., Burland V., Riley M., ColladoVides J., Glasner J.D., Rode C.K., Mayhew G.F., Gregor J., Davis N.W., Kirkpatrick
H.A., Goeden M.A., Rose D.J., Mau B., Shao Y.
Science 277:1453-1474(1997) [PubMed: 9278503] [Abstract]
Cited for: NUCLEOTIDE SEQUENCE [LARGE SCALE GENOMIC DNA].
Strain: K12 / MG1655 / ATCC 47076.
[4] "Highly accurate genome sequences of Escherichia coli K-12 strains
MG1655 and W3110."
Hayashi K., Morooka N., Yamamoto Y., Fujita K., Isono K., Choi S., Ohtsubo E.,
Baba T., Wanner B.L., Mori H., Horiuchi T.
Mol. Syst. Biol. 2:E1-E5(2006) [PubMed: 16738553] [Abstract]
Cited for: NUCLEOTIDE SEQUENCE [LARGE SCALE GENOMIC DNA].
Strain: K12 / W3110 / ATCC 27325 / DSM 5911.
[5] "The two-component, ATP-dependent Clp protease of Escherichia coli.
Purification, cloning, and mutational analysis of the ATP-binding component."
Katayama Y., Gottesman S., Pumphrey J., Rudikoff S., Clark W.P., Maurizi M.R.
J. Biol. Chem. 263:15226-15236(1988) [PubMed: 3049606] [Abstract]
Cited for: NUCLEOTIDE SEQUENCE [GENOMIC DNA] OF 1-28, PARTIAL PROTEIN
SEQUENCE.
Strain: SG1110.
[6] "Structure and expression of the infA operon encoding translational
initiation factor IF1. Transcriptional control by growth rate."
Cummings H.S., Sands J.F., Foreman P.C., Fraser J., Hershey J.W.B.
J. Biol. Chem. 266:16491-16498(1991) [PubMed: 1909328] [Abstract]
Cited for: NUCLEOTIDE SEQUENCE [GENOMIC DNA] OF 511-758.
[7] "Conservation of the regulatory subunit for the Clp ATP-dependent
protease in prokaryotes and eukaryotes."
Gottesman S., Squires C., Pichersky E., Carrington M., Hobbs M., Mattick J.S.,
Dalrymple B., Kuramitsu H., Shiroza T., Foster T., Clark W.P., Ross B., Squires C.L.,
Maurizi M.R.
Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 87:3513-3517(1990) [PubMed: 2185473] [Abstract]
Cited for: SIMILARITY TO OTHER CLPAB LIKE PROTEINS.
[8] "Crystal structure of ClpA, an Hsp100 chaperone and regulator of ClpAP
protease."
Guo F., Maurizi M.R., Esser L., Xia D.
J. Biol. Chem. 277:46743-46752(2002) [PubMed: 12205096] [Abstract]
Cited for: X-RAY CRYSTALLOGRAPHY (1.8 ANGSTROMS) OF 1-143.
[9] "Structural analysis of the adaptor protein ClpS in complex with the Nterminal domain of ClpA."
Zeth K., Ravelli R.B., Paal K., Cusack S., Bukau B., Dougan D.A.
Nat. Struct. Biol. 9:906-911(2002) [PubMed: 12426582] [Abstract]
Cited for: X-RAY CRYSTALLOGRAPHY (2.5 ANGSTROMS) OF 1-146 IN COMPLEX
WITH CLPS.
[10] "Crystal structure of the heterodimeric complex of the adaptor, ClpS, with
the N-domain of the AAA+ chaperone, ClpA."
Guo F., Esser L., Singh S.K., Maurizi M.R., Xia D.
J. Biol. Chem. 277:46753-46762(2002) [PubMed: 12235156] [Abstract]
Cited for: X-RAY CRYSTALLOGRAPHY (2.25 ANGSTROMS) OF 1-143 IN COMPLEX
WITH CLPS.
Таким образом, мой белок относиться к энергозависимым протеазам –
особая группа протеаз, обладающая целым рядом уникальных
характеристик. Протеолитическая активность этих ферментов сопряжена с
гидролизом АТФ. Ферменты проявляют высокую селективность, поскольку
производят отбор субстратов-мишеней из общего пула внутриклеточных
белков, большая часть которых не должна повреждаться. При этом
специфичность по отношению к аминокислотам, образующим
расщепляемую связь, у энергозависимых протеаз зачастую не выражена.
Деградация белков-субстратов происходит без высвобождения
высокомолекулярных промежуточных продуктов. Все известные
энергозависимые протеазы являются олигомерами.