1.12k likes | 1.48k Views
XAPERONES. Estrada Gelonch, Anaïs Gallastegui Calvache, Edurne Garí Barbarà, Mercè Guerra Rebollo, Marta Milà Canals, Jordi. Xaperones. Conjunt de proteïnes molt divers. Presència en totes elles dels dominis importants per la funció, Dos funcions principals:
E N D
XAPERONES Estrada Gelonch, Anaïs Gallastegui Calvache, Edurne Garí Barbarà, Mercè Guerra Rebollo, Marta Milà Canals, Jordi
Xaperones • Conjunt de proteïnes molt divers. Presència en totes elles dels dominis importants per la funció, • Dos funcions principals: • Xaperones moleculars: ajuden al plegament de les proteïnes recentment sintetitzades o desnaturalitzades i al transport/translocació d’aquestes a través de les membranes intracel.lulars. • Paper important en la degradació de proteïnes. Formen part de la via de degradació depenent de ubiquitina. • Necessiten ions per funcionar correctament (Mg2+, Ca2+,...) • Hidrólisis ATP activació xaperona • Estructura molt diversa.
Famílies de xaperones • Famílies de xaperones que s’explicaran: • Hsp70 • Hsp40 (coxaperona) • Hsp60 • Hsp100 • Hsp90
Hsp70 • Ajuda a plegament de proteïnes en formació • Guia translocació a través de membranes • Desensamblatge de proteïnes oligomèriques • Control d’activitat de poteïnes reguladores plegades
Dominis Domini unió substrat Domini unió ATP/ADP • Classe:proteïnes multi-domini (alfa i beta) • Plegament:2 dominis: (1) beta-sandwich: 8 cadenes 2 fulles; (2) 2 alpha-helix • Superfamília:domini C-ter unió al substrat • Família:domini C-ter unió al substrat • Classe:alfa/beta (unitats beta-alpha-beta) • Plegament: Ribonuclease H-like motif • Superfamília: actin-like ATP domain • Família:actin/Hsp70
Cicle ATP-substrat • Alternança de 2 estats: • Unit a ATP (baixa afinitat substrat) • Unit a ADP (elevada afinitat substrat) • Associació substrat (Hsp-ATP) • Hidròlisi estabilitza interacció Hsp70-pèptid pas limitant • Importància de coxaperona
A L1,2 B L4,5 L3,4 L5,6 Domini d’unió a substrat • β-Sandwich • 2 fulles β de 4 cadenes • 2 α-hèlix • 4 loops butxaca d’unió a substrat
Substrat • Residus hidrofòbics (nucli central 3 Leu) • Freqüents en la cadena polipeptídica
Butxaca hidrofòbica M404 A429 S427 I438 Q433 V436 A435 F426 I472
E.coli Rata Comparació entre espècies(E.coli-rata) - Clustalw
- Stamp RMS = 2.08
Domini d’unió a ATP • 2 subdominis globulars • Separats per ranura central • Connectats per 2 hèlix creuades
Loop 1 Loop 2
Asp10 Asp199 Glu175 Asp206 Unió Mg - Residus àcids
1r pas: Hidròlisi de l’ATP Gly202 Gly203 Thr13
2n pas: Lys71
3r pas: Thr204 Thr13 Lys71
Comparació entre espècies (Humà-E.coli-vaca) Humà E.coli Vaca
STAMP RMS = 1.59
Hsp70 – Actina Alineament estructura Alineament seqüència ClustalW (10% homologia) STAMP Superposició Superposició
- STAMP RMS = 2.13
Hsp70 – Actina Alineament estructura Alineament seqüència ClustalW STAMP (opcions avançades) Xam (fulles beta) Superposició Superposició Superposició
- Xam RMS = 3.40
Hsp40 i DNAJ N-ter Domini Zn Unió substrat
STAMP (2) STAMP: Superposició dels dominis J Superposicio ambvaca RMS: 1.80 RMS: 6.60
Superposicio final del J-domain PDB XAM Apartir de regió HPD PDBtoSplitChain.pl Superposició STAMP PDBtoRotate.pl J-domain + HPD Superposicio Fins ara...
Superposicio final del J-domain (2) Alineament: seqüència arreglada Aa conservats, P-loop Helix I Helix II Helix III Helix IV
Superposicio final del J-domain (3) E.coli H.Sapiens Virus Vaca HPD RMS: 1.85
IV IV I I III III II II DNAJ (E.Coli) Hsp40 (H.Sapiens) SCOP: Classe: proteïnes tot alfa Plegament: alfa-hairpin Superfamília: domini J de xaperones Família: domini J de xaperones Domini J
DNAJ (1bq0.pdb)Interaccions electrostàtiques dins del domini J Arg21, Lys22, Lys25, Arg26, Lys30 Glu41, Glu43, Glu48, Glu51 Hèlix II Hèlix III + - NMR
DNAJ-DNAK QKRAA i HPD Tyr6, Leu9, Ala52 i Leu56 Hèlix IV Hèlix II Hèlix III HPD
Domini d’unió a ATP DNAK DNAJ-DNAK Asn170 i Thr173 Arg167 Val11, Ser12, Ala15, Arg18, Glu19, Ile20, Arg21, Ala23, Tyr24, Lys25, Arg26, Leu27, Met29, Lys30, Tyr53 i Thr57. Domini J DNAJ Asp34 (HPD) Hèlix II
Core d’aminoàcids apolars (hidrofòbics) Hsp40(1hdj.pdb) His Pro Asp NMR
Hsp40 Residus implicats en l’estabilització del core i la interacció amb Hsp70 Nt Hèlix I Hèlix III Ct Ala49 Hèlix II Hèlix III P-loop
Hsp40-Hsp70 Lys, Arg i His de l’hèlix II - Glu, Asp + Domini J Hsp40 Domini d’unió aATP Hsp70
Domini J de l’antigen T de poliomavirus de rata(1faf.pdb) • Domini J (PyJ) a l’extrem N-terminal delsAntigens T de poliomavirus de rata • No hi ha una quarta hèlix. • Coxaperona de Hsp70 Glutamines 31, 32 i 36 Lys35 Residus de l’hèlix II que reconeixen carboxilats de la superfície de Hsp70 NMR
El motiu HPD de PyJ Pro43 (C’) Asp44 es posiciona Interacció amb ArgHsp70 His42 (Cc) stacking
Domini J de l’Antigen T deSV40(1gh6.pdb) Model proposat:AgT-Hsc70 ~ DNAJ-DNAK AgT AgT-Hsc70 Hidròlisi ATP Rb i E2F es disocien Rb Resolució: 3.20
Rigidesa a l’Ag T Ponts d’hidrogen Força d’stacking Lys45 Asp44 His42 Loop L2 Glu40 Phe41 Pro43
Flexibilitat a l’AgT Gly46 Gly47
Similaritat DNAJ-AgT(coxaperones) Majoria dels residus implicats en formació del core RMS: 2.10
Loop L3 • A DNAJ Arg22, Tyr25, Tyr32, Tyr54 i Thr58 estan exposats • Residus equivalentsa l'antigen T estan enterrats pelloop L3 i l'hèlix alfa4 Hèlix alfa4
Similaritat DNAK-Hsc70(xaperones) RMS: 1.48