그로엘

GroEL
HSPD1
Protein CD44 PDB 1poz.png
사용 가능한 구조
PDBOrtholog 검색: PDBe RCSB
식별자
에일리어스HSPD1, CPN60, GROEL, HLD4, HSP-60, HSP60, HSP65, HuCHA60, SPG13, 히트쇼크단백질패밀리 D(Hsp60)멤버 1
외부 IDOMIM: 118190 MGI: 96242 HomoloGene: 1626 GeneCard: HSPD1
맞춤법
종.인간마우스
엔트레즈

3329

15510

앙상블

ENSG00000144381

ENSMUSG000025980

유니프로트

P10809

P63038

RefSeq(mRNA)

NM_002156
NM_199440

NM_010477
NM_001356512

RefSeq(단백질)

NP_002147
NP_955472

NP_034607
NP_00134341

장소(UCSC)Chr 2: 197.49 ~197.52 MbChr 1: 55.12 ~55.13 Mb
PubMed 검색[3][4]
위키데이터
인간 보기/편집마우스 표시/편집
이 기사는 박테리아와 인간의 미토콘드리아 유전자에 관한 것이다.단백질 패밀리는 HSP60을 참조하십시오.

GroEL은 분자 샤페로닌 계열의 단백질로 많은 [5]박테리아에서 발견된다.그것은 많은 단백질의 적절한 접힘에 필요하다.GroEL이 제대로 기능하기 위해서는 뚜껑 모양의 Cochaperonin 단백질 복합체 GroES가 필요합니다.진핵생물에서 기관성단백질 Hsp60과 Hsp10은 내심균 기원으로 인해 각각 GroEL과 GroES와 구조 및 기능적으로 거의 동일하다.

HSP60은 미토콘드리아 단백질 수입과 고분자 조립에 관여한다.그것은 수입 단백질의 올바른 접힘을 촉진할 수 있고, 또한 잘못된 접힘을 방지하고 미토콘드리아 매트릭스의 스트레스 조건에서 생성된 전개 폴리펩타이드의 리폴딩과 적절한 조립을 촉진할 수 있다.HSP60은 HRAS 및 HBV 단백질 X 및 HTLV-1 단백질 p40tax와 상호작용한다.HSP60은 샤페로닌(HSP60) 패밀리에 속합니다.주의: 이 설명에는 UniProtKB의 정보가 포함될 수 있습니다.

대체 명칭 : 60kDa 샤페로닌, 샤페로닌 60, CPN60, 히트쇼크 단백질 60, HSP-60, HuCHA60, 미토콘드리아 매트릭스 단백질 P1, P60 림프구 단백질, HSPD1

열충격단백질 60(HSP60)은 전형적으로 세포질에서 미토콘드리아 기질로 단백질을 운반하고 다시 접는 역할을 하는 미토콘드리아 샤페로닌이다.HSP60은 히트쇼크 단백질로서의 역할과 더불어 샤페로닌으로서 기능하여 선형 아미노산 사슬을 각각의 3차원 구조로 접는 것을 돕는다.HSP60의 박테리아 호몰로그인 그로엘에 대한 광범위한 연구를 통해 HSP60은 세포의 세포질에서 미토콘드리아 매트릭스로의 필수 미토콘드리아 단백질의 합성과 운반에 필수적인 것으로 여겨져 왔다.추가 연구는 HSP60을 당뇨병, 스트레스 반응, 암 및 특정 유형의 면역 장애와 연관시켰다.

검출

HSP60의 기능에 대해서는 많이 알려져 있지 않다. 포유류의 HSP60은 미토콘드리아 P1 단백질로 처음 보고되었다.그 후 Radhey Gupta와 [6]동료들에 의해 복제되고 시퀀스가 지정되었다.아미노산 배열은 GroEL과 강한 상동성을 보였다.처음에는 HSP60이 미토콘드리아에서만 기능하고 세포질에는 동등한 단백질이 없다고 믿었다.최근의 발견들은 이 주장을 신뢰하지 못했으며 미토콘드리아와 [7]세포질에서 HSP60 사이에 인식 가능한 차이가 있다는 것을 시사했다.어떤 식물의 엽록체에도 비슷한 단백질 구조가 존재한다.이러한 단백질의 존재는 미토콘드리아와 엽록체 발달의 진화적 관계에 대한 증거를 내심증을 [6]통해 제공한다.

구조.

정상적인 생리 조건 하에서 HSP60은 두 개의 누적된 7중합체 [8]고리로 배열된 복합체를 형성하는 단량체로 구성된 60킬로달톤 올리고머이다.이 이중 고리 구조는 펼쳐진 단백질이 소수성 [9]상호작용을 통해 결합하는 큰 중심 공동을 형성합니다.이 구조는 일반적으로 각각의 개별 성분인 모노머, 헵타머 및 테트라세머와 [10]평형 상태에 있습니다.최근의 연구는 HSP60이 미토콘드리아에서 전형적인 위치 외에도 정상적인 생리 조건 [7]하에서 세포질에서도 발견될 수 있다는 것을 암시하기 시작했다.

HSP60의 각 서브유닛은 정점 도메인, 적도 도메인 및 중간 [11]도메인의 3개의 도메인을 가진다.적도 도메인은 ATP와 다른 7대 미국 고리에 대한 결합 부위를 포함합니다.중간 도메인은 적도 도메인과 정점 도메인을 [11]결합합니다.ATP가 결합되어 친수성 기질 결합 부위와 소수성 기질 결합 [11]부위의 교체를 허용할 때 중간 도메인은 구조 변화를 유도한다.불활성 상태에서는 단백질이 소수성 상태에 있다.ATP에 의해 활성화되면, 중간 도메인은 친수성 영역을 노출시키는 구조 변화를 겪는다.이것은 단백질 [11]결합에 충실함을 보장한다.샤페로닌 10은 HSP60의 ATP 활성 형태에서 돔 형태의 커버로 작용함으로써 HSP60의 접힘을 돕는다.이것은 중앙의 충치가 커지게 [11]하고 단백질 접힘을 돕는다.구조에 대한 자세한 내용은 위의 그림을 참조하십시오.

HSP60에 대한 모노클로널 항체를 사용하여 조직 배양에서 성장한 인간 Hela 세포를 염색하였다.항체는 세포의 미토콘드리아를 빨간색으로 드러낸다.파란색 신호는 세포핵을 드러내는 DNA 결합 염료 때문이다.EnCor Biotechnology Inc.의 항체 염색 및 이미지 제공.
HSP60 [12]단백질의 아미노산 및 구조 배열.

미토콘드리아 HSP60 배열은 C [6]말단에서 일련의 G 반복을 포함한다.이 시퀀스의 구조와 기능은 잘 알려져 있지 않습니다.N 말단은 단백질을 미토콘드리아로 [6]수입하는 디렉터 역할을 하는 히드록실화 아미노산, 즉 아르기닌, 리신, 세린 및 트레오닌의 전서열을 포함한다.

HSP60의 예측 구조에는 몇 가지 수직 사인파, 알파 나선, 베타 시트 및 90도 회전 등이 포함됩니다.단백질이 막을 덮고 있는 것으로 추정되는 소수성 영역이 있다.또한 위치 104, 230, [9]436에는 세 개의 N-연결 글리코실화 부위가 있다.미토콘드리아 단백질의 배열과 2차 구조는 단백질 데이터 뱅크에서 입수한 위 그림과 같다.

새로운 정보는 미토콘드리아에서 발견된 HSP60이 세포질의 HSP60과 다르다는 것을 암시하기 시작했다.아미노산 배열에 관해 세포질 HSP60은 미토콘드리아 [7]단백질에서 발견되지 않는 N말단 배열을 가진다.겔 전기영동 분석에서 세포질 및 미토콘드리아 HSP60의 이동에서 유의미한 차이가 발견되었다.세포질 HSP60은 N 말단에 26개의 아미노산의 신호 서열을 포함한다.이 배열은 매우 퇴화되며 양친매성 [7]나선으로 접힐 수 있다.HSP60에 대한 항체는 미토콘드리아와 세포질 [7]형태를 모두 대상으로 했다.그럼에도 불구하고, 신호 배열에 대한 항체는 세포질 형태만을 대상으로 했다.정상적인 생리적 조건에서는 두 가지 모두 비교적 동일한 [7]농도로 발견됩니다.세포질 또는 미토콘드리아 중 어느 한쪽에서 HSP60이 스트레스를 받거나 요구가 높을 때 세포는 한쪽 구획에서 HSP60의 존재를 증가시키고 반대쪽 구획에서 HSP60의 농도를 감소시킴으로써 보상할 수 있다.

기능.

흔한

열충격 단백질은 가장 진화적으로 보존된 단백질 [10]중 하나이다.HSP60과 원핵동질인 그로엘 사이의 중요한 기능, 구조 및 순차적 호몰로지는 이러한 보존 수준을 보여준다.게다가 HSP60의 아미노산 배열은 식물, 박테리아, 인간의 [13]상동성과 유사하다.열충격 단백질은 특히 환경 변화에 대응하여 세포 단백질의 무결성을 유지하는 데 주로 책임이 있다.온도, 농도 불균형, pH 변화, 독소와 같은 스트레스는 모두 세포 단백질의 구조를 유지하기 위해 열 충격 단백질을 유도할 수 있습니다.HSP60은 모든 세포 [11]단백질의 약 15-30%의 접힘 및 형태 유지를 돕는다.HSP60의 전형적인 열충격 단백질 역할 외에도, 연구는 HSP60이 미토콘드리아 DNA의 전달과 복제뿐만 아니라 미토콘드리아 단백질의 운반과 유지에 중요한 역할을 한다는 것을 보여주었다.

미토콘드리아 단백질 수송

HSP60은 미토콘드리아 단백질 수송과 관련하여 두 가지 주요 역할을 한다.그것은 기질로 향하는 단백질의 접힘을 촉매하는 기능을 하며 미토콘드리아의 [14]내막을 가로질러 운반하기 위해 펼쳐진 상태로 단백질을 유지합니다.많은 단백질들은 미토콘드리아의 매트릭스에서 처리되는 것을 목표로 하고 있지만, 그 후 세포의 다른 부분으로 빠르게 수출된다.소수성 부분 HSP60은 막 통과 [14]운반을 위한 단백질의 확장된 구조를 유지하는 역할을 합니다.연구는 HSP60이 들어오는 단백질에 어떻게 결합하고 구조적이고 구조적인 변화를 유도하는지를 보여주었다.후속 ATP 농도의 변화는 단백질과 단백질이 미토콘드리아 [14]밖으로 나오도록 신호를 보내는 HSP60 사이의 결합을 가수 분해한다.HSP60은 또한 15~20개의 [14]잔류물의 양친매성 알파나선을 찾아 수출용으로 지정된 단백질과 미토콘드리아 매트릭스 내에 잔류하도록 운명지어진 단백질을 구별할 수 있다.이 배열의 존재는 단백질이 수출되어야 한다는 신호이고, 없는 것은 단백질이 미토콘드리아에 남아 있어야 한다는 신호이다.정확한 메커니즘은 아직 완전히 이해되지 않았다.

DNA대사

HSP60은 단백질 접힘에서 중요한 역할 외에도 미토콘드리아 DNA의 복제와 전달에 관여한다.사카로미세스 cerevisiae에 HSP60 활동의 광범위한 연구를에서 과학자들은 외가닥 템플릿 DNA가닥에 HSP60 자식은 우선적으로 단지 같은 tetradecamer에 제안되었다[15] 다른 전사 요소들은 복제 및 전송에 규제 메커니즘으로 작용하길 이 tetradecamer 복잡한 상호 작용을 한다.mi토콘드리얼 DNA돌연변이 유발 연구는 HSP60의 미토콘드리아 [16]DNA 복제 및 전달에 대한 규제 개입을 더욱 뒷받침하고 있다.HSP60의 돌연변이는 미토콘드리아 DNA의 수준을 증가시키고 후속 전달 결함을 초래한다.

세포질 대 미토콘드리아 HSP60

세포질과 미토콘드리아 HSP60 사이에 이미 설명된 구조적 차이 외에 현저한 기능적 차이가 있다.연구에 따르면 HSP60은 세포질의 아포토시스 예방에 중요한 역할을 한다.세포질 HSP60은 아포토시스를 담당하는 단백질과 복합체를 형성하고 이러한 단백질의 [7]활성을 조절한다.세포질 버전은 면역 반응과 [7]암에도 관여한다.이 두 가지 측면은 나중에 자세히 설명하겠습니다.극히 최근의 연구는 HSP60과 해당과정 효소인 6-포스포프룩토키나아제-1 사이의 조절 상관관계를 시사하기 시작했다.많은 정보가 제공되지는 않지만 세포질 HSP60 농도는 해당과정에서 [17]6-포스포프룩토키나아제 발현에 영향을 미쳤다.세포질 형태와 미토콘드리아 형태 사이의 이러한 현저한 차이에도 불구하고, 실험 분석은 환경 조건이 미토콘드리아 HSP60의 [7]더 높은 존재를 요구한다면 세포질 HSP60을 미토콘드리아로 빠르게 이동할 수 있다는 것을 보여주었다.

합성 및 조립

HSP60은 전형적으로 미토콘드리아에서 발견되며 내생균 기원의 세포기관에서 발견되었다.HSP60 단량체는 선형 단백질의 표면에 결합하고 ATP의존성 [18]과정에서 접힘을 촉매하는 두 개의 7대 미국인 고리를 형성합니다.HSP60 서브유닛은 핵유전자에 의해 부호화되어 세포질로 변환된다.이 소단위들은 다른 HSP60 분자에 [9]의해 처리되는 미토콘드리아로 이동한다.여러 연구는 HSP60 단백질이 추가 HSP60 성분들의 [9]합성과 조립을 위해 어떻게 미토콘드리아에 존재해야 하는지를 보여주었다.미토콘드리아에서 HSP60 단백질의 존재와 추가적인 HSP60 단백질 복합체의 생산 사이에는 직접적인 양의 상관관계가 있다.

HSP60 서브유닛을 2십진법으로 조립하는 데 2분이 걸립니다.후속 프로테아제 내성 HSP60은 5~10분 [9]반 만에 형성된다.이러한 빠른 합성은 형성된 HSP60 복합체가 HSP60 조립 복합체의 중간체를 안정화시켜 [9]촉매 역할을 하는 ATP 의존적 상호작용이 있음을 나타냅니다.HSP60 분자를 추가로 합성하기 위해 기존의 HSP60의 필요성은 미토콘드리아의 기원에 대한 내생생물 이론을 뒷받침한다.유사한 자가조립이 가능한 기본적인 원핵생물 상동단백질이 있었을 것이다.

면역학적 역할

위에서 설명한 바와 같이 HSP60은 일반적으로 미토콘드리아에서 단백질 접힘을 돕는 샤페로닌으로 알려져 있다.하지만, 몇몇 새로운 연구는 HSP60이 "위험 신호 캐스케이드" 면역 [19]반응에 역할을 할 수 있다는 것을 보여주었다.그것이 자가면역질환에 영향을 미친다는 증거도 많다.

감염과 질병은 세포에 엄청난 스트레스를 준다.세포가 스트레스를 받으면 HSP60과 같은 열충격 단백질을 포함한 스트레스 단백질의 생산을 자연스럽게 증가시킨다.HSP60이 신호로 작용하려면 세포 외 환경에 존재해야 합니다.최근 연구에서 "샤페로닌 60은 다양한 원핵 및 진핵 세포의 표면에서 발견될 수 있고, 심지어 세포에서 방출될 수도 있다는 것이 밝혀졌습니다."[11]최근의 연구에 따르면, 많은 다른 종류의 열충격 단백질이 면역 반응 신호에 사용되지만, 다른 단백질들은 다른 신호 분자에 다르게 작용하고 반응하는 것으로 보인다.HSP60은 리포다당류(LPS) 또는 GroEL이 존재할 때 말초혈액단핵세포(PBMC)와 같은 특정 세포에서 방출되는 것으로 나타났다.이것은 세포가 인간과 박테리아 HSP60에 [19]대해 다른 수용체와 반응을 가지고 있다는 것을 암시한다.또한 HSP60은 "단구, 대식세포 및 수지상세포를 활성화하고 광범위한 사이토카인의 분비를 유도하는" 능력을 가지고 있는 것으로 나타났다.[19] HSP60이 LPS나 GroEL과 같은 다른 신호 분자에 반응하고 특정 유형의 세포를 활성화하는 능력이 있다는 사실은 HSP60이 면역 반응 활성화에 관여하는 위험 신호 캐스케이드의 일부라는 생각을 뒷받침한다.

그러나 HSP60의 면역학적 역할에는 변형이 있다. 앞서 말한 바와 같이 HSP60 단백질에는 박테리아와 포유류 두 가지 다른 유형이 있다.그들은 배열이 매우 비슷하기 때문에, 박테리아 HSP60은 사람에게 큰 면역 반응을 일으키지 않을 것으로 예상된다.면역체계는 "자기" 즉 숙주 성분을 무시하도록 설계되었지만, 역설적으로 샤페로닌의 경우는 그렇지 않다."[11]많은 항샤페로닌 항체가 존재하며 많은 자가면역질환과 관련이 있는 것으로 밝혀졌다.랜포드 등에 따르면"세균 샤페로닌 60 단백질에 노출된 후 인간 숙주에 의해 생성된" 항체가 인간 샤페로닌 60 [11]단백질과 교차할 수 있다는 것을 보여주는 실험이 수행되었다.세균성 HSP60은 면역체계가 항샤페로닌 항체를 생성하도록 하고 있다. 비록 세균성 HSP60과 인간의 HSP60은 단백질 배열이 유사함에도 불구하고 말이다.이 새로운 항체는 자가면역질환을 일으키는 인간 HSP60을 인식하고 공격한다.이것은 HSP60이 자가면역성에 역할을 할 수 있다는 것을 암시하지만, 이 질병에서 HSP60의 역할을 더 완전하게 발견하기 위해서는 더 많은 연구가 이루어져야 한다.

스트레스 반응

HSP60은 미토콘드리아 단백질로서 스트레스 반응에도 관여하는 것으로 나타났다.열충격 반응은 HSP60을 [20]코드하는 유전자의 발현을 상향 조절함으로써 세포를 손상으로부터 보호하는 항상성 메커니즘이다.HSP60 생산의 상향 조절을 통해 특히 스트레스가 많은 시간 동안 세포 내에서 발생하는 다른 세포 과정을 유지할 수 있습니다.한 실험에서 연구자들은 다양한 쥐를 L-DOPA로 치료했고 미토콘드리아에서 HSP60 발현과 세포질에서 HSP70 발현에 대한 유의한 상향 조절을 발견했다.연구자들은 열충격 신호 경로가 "노화 및 신경변성 [21]장애에서 생성된 활성산소와 질소종에 의해 유도되는 신경독성에 대한 기본적인 방어 메커니즘"으로 작용한다고 결론지었다.몇몇 연구들은 HSP60과 다른 열충격 단백질이 독성이 있거나 스트레스가 많은 환경에서 [22]세포 생존에 필요하다는 것을 보여주었다.

암과의 관계

항Hsp60 RabMAb를 사용한 파라핀 내장 인간 유방암의 면역 조직 화학적 염색.소스 이미지를 클릭합니다.http://www.epitomics.com/images/products/1777IHC.jpg

HSPD1 유전자의 산물인 Human Hsp60은 I그룹 미토콘드리아 샤페로닌으로 세균 GroEL과 계통학적으로 관련이 있다.최근 미토콘드리아 외부와 세포 외부(예: 순환 혈액)에서 Hsp60의 존재가 보고되었다[1], [2].Hsp60 엑스트라 미토콘드리아 분자는 미토콘드리아 분자와 동일하다고 추정되지만 아직 완전히 규명되지는 않았다.세포 밖에서 Hsp60을 보여주는 실험 증거가 증가하고 있음에도 불구하고, 이 과정이 얼마나 일반적인지 그리고 세포 밖에서 Hsp60 전위를 담당하는 메커니즘이 무엇인지 아직 명확하지 않다.이 질문들 중 어느 것도 확실하게 대답되지 않은 반면, 세포 외 Hsp70에 관한 몇 가지 정보가 있다.이 샤페론은 또한 고전적으로 Hsp60과 같은 세포내 단백질로 간주되었지만, 지난 몇 년 동안 상당한 증거가 그것의 세포당 및 세포외 거주지를 보여주었다.

HSP60은 발현 수준의 변화와 관련이 있는 것으로 보이는 종양 세포의 아포토시스에 영향을 미치는 것으로 나타났다.암의 종류에 따라서는 양성표현을 보이는 연구도 있고 음성표현을 보이는 연구도 있다는 점에서 다소 모순이 있다.양의 표현과 음의 표현의 효과를 설명하는 다른 가설이 있습니다.양성발현은 "아포토시스 및 괴사세포사"를 억제하는 것으로 보이는 반면, 음성발현은 "아포토시스 활성화"[23][24]에 한 몫을 하는 것으로 생각된다.

아포토시스에 영향을 미칠 뿐만 아니라, 발현 수준의 변화는 "진단 및 예측 목적을 위한 유용한 새로운 바이오마커"인 것으로 나타났다.[23] Lebret et al.에 따르면 HSP60 발현 상실은 특히 방광암에서 "예후가 나쁘고 종양 침윤 위험이 있음을 나타낸다"고 하지만 다른 종류의 [25]암에 대해서는 반드시 해당되지 않는다.예를 들어, 난소 종양 연구에 따르면 과발현은 더 나은 예후와 상관관계가 있는 반면, 감소된 발현은 공격적인 [25]종양과 상관관계가 있는 것으로 나타났다.이 모든 연구는 HSP60 발현을 특정 암의 생존을 예측하는 데 사용할 수 있고 따라서 특정 [24]치료제의 혜택을 받을 수 있는 환자를 식별할 수 있다는 것을 보여준다.

메커니즘

세포 내에서 GroEL/ES 매개 단백질 접힘 과정은 기질 단백질의 결합, 캡슐화 및 방출을 여러 차례 포함한다.전개된 기질 단백질은 GroEL의 열린 공동 내부 테두리의 소수성 결합 패치에 결합하여 샤페로닌과 2치 복합체를 형성한다.이러한 방식으로 기질 단백질의 결합은 ATP의 결합에 더하여, 이원 복합체와 별도의 뚜껑 구조인 GroES의 결합을 가능하게 하는 구조 변화를 유도한다.샤페로닌의 열린 공동에 대한 GroES의 결합은 샤페로닌의 개별 서브유닛의 회전을 유도하여 소수성 기질 결합부위가 캐비티 내부로부터 제거되어 기질단백질이 현재 거의 친수성 챔버로 배출되도록 한다.챔버의 친수성 환경은 기판의 소수성 잔류물의 매몰을 선호하여 기판 접힘을 유도합니다.ATP의 가수분해와 새로운 기질단백질의 반대편 캐비티 결합은 알로스테릭 신호를 보내 GroES와 캡슐화된 단백질을 세포에 방출시킨다.주어진 단백질은 원어민 형태 또는 원어민 상태에 도달하기 위해 커밋된 중간 구조가 달성될 때까지 여러 번의 접힘을 거쳐 매번 원래의 전개 상태로 돌아갑니다.또는 기질은 오접힘 및 다른 오접힘 [26]단백질과의 응집과 같은 경쟁적인 반응에 굴복할 수 있다.

열역학

분자복합체 내부의 제한된 성질은 기질 단백질의 소형 분자 구조를 강하게 선호한다.해법이 자유롭기 때문에 원거리 비극성 상호작용은 엔트로피의 높은 비용으로만 발생할 수 있습니다.GroEL 복합체의 가까운 부분에서는 엔트로피의 상대적 손실이 훨씬 작습니다.포획법은 또한 극지방과는 별도로 비극성 결합 부위를 집중시키는 경향이 있다.GroEL 비극성 표면이 제거되면 특정 비극성 그룹이 비극성 분자 부위와 접촉할 확률은 벌크 용액보다 훨씬 높아집니다.바깥쪽에 있던 소수성 부위는 cis 도메인 상부에 모여 서로 결합한다.GroEL의 기하학적 구조에는 극성 구조가 리드해야 하며, 트랜스 측에서 비극성 코어를 감싸고 있습니다.

구조.

구조적으로 GroEL은 이중 고리형 테트라데카메라로, 시스와 트랜스 고리 모두 7개의 서브유닛으로 구성됩니다.GroEL의 중심 캐비티 내에서 일어나는 구조 변화는 GroEL의 내부를 소수성이 아닌 친수성으로 만들고 단백질 접힘을 촉진하는 것으로 보인다.

  • GroEL (side)

    GroEL(측면)

  • GroEL (top)

    GroEL(상부)

  • GroES/GroEL complex (side)

    GroES/GroEL 복합체(측면)

  • GroES/GroEL complex (top)

    GroES/GroEL 복합체(상단)

GroEL의 활동의 열쇠는 단량체의 구조에 있다.Hsp60 모노머는 2개의 힌지 영역으로 분리된 3개의 섹션이 있습니다.꼭대기 부분에는 펼쳐진 단백질 기질에 대한 많은 소수성 결합 부위가 포함되어 있습니다.많은 구상 단백질은 소수성 부분이 수성 매질로부터 떨어져 있고 이것이 열역학적으로 최적의 형태이기 때문에 꼭대기 영역에 결합하지 않을 것입니다.따라서, 이러한 "기질 부위"는 최적으로 접히지 않은 단백질에만 결합할 것이다.꼭대기 도메인은 또한 GroES의 Hsp10 모노머에 대한 결합 부위가 있다.

적도 도메인은 경첩점 근처에 ATP를 결합하기 위한 슬롯과 그로엘 분자의 나머지 절반에 대한 두 개의 부착점을 가지고 있습니다.적도의 나머지 부분은 적당히 친수성이 있다.

ATP와 GroES의 첨가는 cis 도메인의 형태에 큰 영향을 미친다.이 효과는 Hsp60 모노머의 두 힌지 지점에서 굴곡과 회전에 의해 발생합니다.중간 영역은 아래쪽 경첩에서 약 25° 아래로 접히고 안쪽으로 접힙니다.이 효과는 모든 단량체의 공동 굴곡을 통해 증가하며, 그로엘 케이지의 적도 직경을 증가시킵니다.단, 꼭대기 영역은 위쪽 힌지에서 위쪽으로 60° 회전하고 힌지 축을 중심으로 90° 회전합니다.이 동작에 의해 케이지가 cis 도메인의 상단에서 매우 넓게 열리지만 케이지 내부에서 기판 결합 부위가 완전히 제거됩니다.

상호 작용

GroEL은 GroES,[27][28] ALDH2,[28] 카스파제3[27][29], 디히드로폴산 [30]환원효소와 상호작용하는 것으로 나타났다.

파지 T4 형태 형성

파지 T4 구조를 결정하는 역할을 하는 단백질을 코드하는 박테리오파지(phage) T4의 유전자는 조건부 치사 [31]돌연변이를 사용하여 확인되었다.이러한 단백질의 대부분은 완성된 파지 입자의 주요 또는 부차적인 구조적 구성 요소임이 입증되었다.그러나 스누스타드는[32] 파지 조립에 필요한 유전자 생성물(gps) 중 파지 구조에 통합되지 않고 촉매 작용을 하는 GPS 그룹을 식별했다.이 촉매 GPS에는 gp31이 포함되어 있습니다.대장균은 파지 T4의 숙주이며, 파지 부호화 gp31 단백질은 기능적으로 대장균 차파론 단백질 GroES와 상동성이 있어 감염 [5]중 파지 T4 바이러스 조립에서 이를 대체할 수 있는 것으로 보인다.파지 부호화 gp31 단백질의 역할은 대장균 부호화 GroEL 단백질과 상호작용하여 파지의 주요 파지 헤드 캡시드 단백질의 올바른 접힘 및 조립을 돕는 것으로 보인다.[5]

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ a b c GRCh38: 앙상블 릴리즈 89: ENSG00000144381 - 앙상블, 2017년 5월
  2. ^ a b c GRCm38: 앙상블 릴리즈 89: ENSMUSG000025980 - 앙상블, 2017년 5월
  3. ^ "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  4. ^ "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  5. ^ a b c Zeilstra-Ryalls J, Fayet O, Georgopoulos C (1991). "The universally conserved GroE (Hsp60) chaperonins". Annu. Rev. Microbiol. 45: 301–25. doi:10.1146/annurev.mi.45.100191.001505. PMID 1683763.
  6. ^ a b c d Gupta RS (January 1995). "Evolution of the chaperonin families (Hsp60, Hsp10 and Tcp-1) of proteins and the origin of eukaryotic cells". Mol. Microbiol. 15 (1): 1–11. doi:10.1111/j.1365-2958.1995.tb02216.x. PMID 7752884.
  7. ^ a b c d e f g h i Itoh H, Komatsuda A, Ohtani H, et al. (December 2002). "Mammalian HSP60 is quickly sorted into the mitochondria under conditions of dehydration". Eur. J. Biochem. 269 (23): 5931–8. doi:10.1046/j.1432-1033.2002.03317.x. PMID 12444982.
  8. ^ Cheng MY, Hartl FU, Horwich AL (November 1990). "The mitochondrial chaperonin hsp60 is required for its own assembly". Nature. 348 (6300): 455–8. Bibcode:1990Natur.348..455C. doi:10.1038/348455a0. PMID 1978929. S2CID 28394330.
  9. ^ a b c d e f Fenton WA, et al. (October 1994). "Residues in chaperonin GroEL required for polypeptide binding and release". Nature. 371 (6498): 614–9. Bibcode:1994Natur.371..614F. doi:10.1038/371614a0. PMID 7935796. S2CID 23840816.
  10. ^ a b Habich C, et al. (March 2007). "Heat shock protein 60: regulatory role on innate immune cells". Cell. Mol. Life Sci. 64 (6): 742–51. doi:10.1007/s00018-007-6413-7. PMID 17221165. S2CID 24067484.
  11. ^ a b c d e f g h i Ranford JC, et al. (September 2000). "Chaperonins are cell-signalling proteins: the unfolding biology of molecular chaperones". Expert Rev Mol Med. 2 (8): 1–17. doi:10.1017/S1462399400002015. PMID 14585136.
  12. ^ PDB: 1SRV; Walsh MA, et al. (June 1999). "Taking MAD to the extreme: ultrafast protein structure determination". Acta Crystallogr. D. 55 (6): 1168–73. doi:10.1107/S0907444999003698. PMID 10329779.
  13. ^ Johnson RB, et al. (2003). "Cloning and characterization of the yeast chaperonin HSP60 gene". Genetics. 84 (2): 295–300. doi:10.1016/0378-1119(89)90503-9. PMID 2575559.
  14. ^ a b c d Koll H, et al. (March 1992). "Antifolding activity of hsp60 couples protein import into the mitochondrial matrix with export to the intermembrane space" (PDF). Cell. 68 (6): 1163–75. doi:10.1016/0092-8674(92)90086-R. PMID 1347713. S2CID 7430067.
  15. ^ 카우프만, 캘리포니아 주사카로미세스 세레비시아에 있는 미토콘드리아 DNA 핵체에 대한 연구: 2관능성 단백질의 확인.텍사스 주 댈러스 UT 사우스웨스턴 메디컬 센터 유전학과 개발학과 241pp.
  16. ^ Kaufman, B. A. (2003). "A function for the mitochondrial chaperonin Hsp60 in the structure and transmission of mitochondrial DNA nucleoids in Saccharomyces cerevisiae". The Journal of Cell Biology. 163 (3): 457–461. doi:10.1083/jcb.200306132. ISSN 0021-9525. PMC 2173642. PMID 14597775.
  17. ^ Koll H, et al. (1992). "Antifolding Activity of HSP60 Couples Protein Import into the Mitochondrial Matrix with Export to the Intermembrane Space" (PDF). Cell. 68 (6): 1163–75. doi:10.1016/0092-8674(92)90086-R. PMID 1347713. S2CID 7430067.
  18. ^ Itoh H, et al. (December 2002). "Mammalian HSP60 is quickly sorted into the mitochondria under conditions of dehydration". Eur. J. Biochem. 269 (23): 5931–8. doi:10.1046/j.1432-1033.2002.03317.x. PMID 12444982.
  19. ^ a b c Hansen JJ, Bross P, Westergaard M, et al. (January 2003). "Genomic structure of the human mitochondrial chaperonin genes: HSP60 and HSP10 are localised head to head on chromosome 2 separated by a bidirectional promoter". Hum. Genet. 112 (1): 71–7. doi:10.1007/s00439-002-0837-9. PMID 12483302. S2CID 25856774.
  20. ^ Vargas-Parada L, Solis C (2001). "Heat Shock and stress response of Taenia solium and T. crassiceps". Parasitology. 122 (5): 583–8. doi:10.1017/s0031182001007764. PMID 11393832. S2CID 41092962.
  21. ^ Calabrese V, Mancuso C, Ravagna A, et al. (May 2007). "In vivo induction of heat shock proteins in the substantia nigra following L-DOPA administration is associated with increased activity of mitochondrial complex I and nitrosative stress in rats: regulation by glutathione redox state". J. Neurochem. 101 (3): 709–17. doi:10.1111/j.1471-4159.2006.04367.x. PMID 17241115. S2CID 6512400.
  22. ^ Rossi MR, Somji S, Garrett SH, Sens MA, Nath J, Sens DA (December 2002). "Expression of hsp 27, hsp 60, hsc 70, and hsp 70 stress response genes in cultured human urothelial cells (UROtsa) exposed to lethal and sublethal concentrations of sodium arsenite". Environ. Health Perspect. 110 (12): 1225–32. doi:10.1289/ehp.021101225. PMC 1241110. PMID 12460802.
  23. ^ a b Cappello F, Di Stefano A, David S, et al. (November 2006). "Hsp60 and Hsp10 down-regulation predicts bronchial epithelial carcinogenesis in smokers with chronic obstructive pulmonary disease". Cancer. 107 (10): 2417–24. doi:10.1002/cncr.22265. PMID 17048249.
  24. ^ a b Urushibara M, Kageyama Y, Akashi T, et al. (January 2007). "HSP60 may predict good pathological response to neoadjuvant chemoradiotherapy in bladder cancer". Jpn. J. Clin. Oncol. 37 (1): 56–61. doi:10.1093/jjco/hyl121. PMID 17095522.
  25. ^ a b Lebret T, Watson RW, Molinié V, et al. (September 2003). "Heat shock proteins HSP27, HSP60, HSP70, and HSP90: expression in bladder carcinoma". Cancer. 98 (5): 970–7. doi:10.1002/cncr.11594. PMID 12942564.
  26. ^ Horwich AL, Fenton WA, Chapman E, Farr GW (2007). "Two families of chaperonin: physiology and mechanism". Annu. Rev. Cell Dev. Biol. 23: 115–45. doi:10.1146/annurev.cellbio.23.090506.123555. PMID 17489689.
  27. ^ a b Samali A, Cai J, Zhivotovsky B, Jones DP, Orrenius S (Apr 1999). "Presence of a pre-apoptotic complex of pro-caspase-3, Hsp60 and Hsp10 in the mitochondrial fraction of jurkat cells". EMBO J. 18 (8): 2040–8. doi:10.1093/emboj/18.8.2040. PMC 1171288. PMID 10205158.
  28. ^ a b Lee KH, Kim HS, Jeong HS, Lee YS (Oct 2002). "Chaperonin GroESL mediates the protein folding of human liver mitochondrial aldehyde dehydrogenase in Escherichia coli". Biochem. Biophys. Res. Commun. 298 (2): 216–24. doi:10.1016/S0006-291X(02)02423-3. PMID 12387818.
  29. ^ Xanthoudakis S, Roy S, Rasper D, Hennessey T, Aubin Y, Cassady R, Tawa P, Ruel R, Rosen A, Nicholson DW (Apr 1999). "Hsp60 accelerates the maturation of pro-caspase-3 by upstream activator proteases during apoptosis". EMBO J. 18 (8): 2049–56. doi:10.1093/emboj/18.8.2049. PMC 1171289. PMID 10205159.
  30. ^ Mayhew M, da Silva AC, Martin J, Erdjument-Bromage H, Tempst P, Hartl FU (Feb 1996). "Protein folding in the central cavity of the GroEL-GroES chaperonin complex". Nature. 379 (6564): 420–6. Bibcode:1996Natur.379..420M. doi:10.1038/379420a0. PMID 8559246. S2CID 4310511.
  31. ^ Edgar RS, Epstein RH (February 1965). "The genetics of a bacterial virus". Scientific American. 212 (2): 70–8. Bibcode:1965SciAm.212b..70E. doi:10.1038/scientificamerican0265-70. PMID 14272117.
  32. ^ Snustad DP (August 1968). "Dominance interactions in Escherichia coli cells mixedly infected with bacteriophage T4D wild-type and amber mutants and their possible implications as to type of gene-product function: catalytic vs. stoichiometric". Virology. 35 (4): 550–63. doi:10.1016/0042-6822(68)90285-7. PMID 4878023.

추가 정보

외부 링크