АТР-зависимые LonBA-протеазы бацилл и клостридий

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Семейство Lon-протеаз относится к ключевым пептидгидролазам системы контроля качества белков (СКК), которая играет ведущую роль в поддержании сохранности клеточного протеома во всех природных царствах. При этом Lon-протеазы – единственное семейство АТР-зависимых протеаз СКК, которое объединяет целый ряд структурно различных подсемейств. Недавно было выдвинуто предположение о наличии в семействе Lon ранее неклассифицированного подсемейства LonBA, включающего ферменты бактерий классов Bacilli и Clostridia. С помощью биоинформатического анализа получены данные об особенностях строения ферментов предполагаемого нового подсемейства и о существовании двух различающихся групп Lon-протеаз в этом подсемействе.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. Г. Андрианова

ФГБУН “Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова” РАН

Email: tatyana.rotanova@ibch.ru
Россия, 117997, Москва, ул. Миклухо-Маклая, 16/10

А. М. Куджаев

ФГБУН “Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова” РАН

Email: tatyana.rotanova@ibch.ru
Россия, 117997, Москва, ул. Миклухо-Маклая, 16/10

И. В. Смирнов

ФГБУН “Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова” РАН

Email: tatyana.rotanova@ibch.ru
Россия, 117997, Москва, ул. Миклухо-Маклая, 16/10

Т. В. Ротанова

ФГБУН “Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова” РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: tatyana.rotanova@ibch.ru
Россия, 117997, Москва, ул. Миклухо-Маклая, 16/10

Список литературы

  1. Kudzhaev A.M., Andrianova A.G., Gustchina A.E., Smirnov I.V., Rotanova T.V. // Russ. J. Bioorg. Chem. 2022. V. 48. P. 678–709. https://doi.org/10.1134/s1068162022040136
  2. Gustchina A., Li M., Andrianova A.G., Kudzhaev A.M., Lountos G.T., Sekula B., Cherry S., Tropea J.E., Smirnov I.V., Wlodawer A., Rotanova T.V. // Int. J. Mol. Sci. 2022. V. 23. P. 11425. https://doi.org/10.3390/ijms231911425
  3. Wlodawer A., Sekula B., Gustchina A., Rotanova T.V. // J. Mol. Biol. 2022. V. 434. P. 167504. https://doi.org/10.1016/j.jmb.2022.167504
  4. Liao J.H., Kuo C.I., Huang Y.Y., Lin Y.C., Lin Y.C., Yang C.Y., Wu W.L., Chang W.H., Liaw Y.C., Lin L.H., Chang C.I., Wu S.H. // PLoS One. 2012. V. 7. P. e40226. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0040226
  5. Sauer R.T., Baker T.A. // Ann. Rev. Biochem. 2011. V. 80. P. 587–612. https://doi.org/10.1146/annurev-biochem-060408-172623
  6. Rawlings N.D., Barrett A.J., Thomas P.D., Huang X., Bateman A., Finn R.D. // Nucleic Acids Res. 2018. V. 46. P. 624–632. https://doi.org/10.1093/nar/gkx1134
  7. Gottesman S. // Annu. Rev. Cell Dev. Biol. 2003. V. 19. P. 565–587. https://doi.org/10.1146/annurev.cellbio.19.110701.153228
  8. Pei J., Yan J., Jiang Y. // Hindawi Publishing Corporation. Archaea. 2016. Article ID 5759765. https://doi.org/10.1155/2016/5759765
  9. Cerletti M., Paggi R.A., Guevara C.R., Poetsch A., De Castro R.E. // J. Proteomics. 2015. V. 121. P. 1–14. https://doi.org/10.1016/j.jprot.2015.03.016
  10. Maehara T., Hoshino T., Nakamura A. // Extremophiles. 2008. V. 12. P. 285–296. https://doi.org/10.1007/s00792-007-0129-3
  11. Rotanova T.V., Melnikov E.E., Tsirulnikov K.B. // Russ. J. Bioorg. Chem. 2003. V. 29. P. 85–87.
  12. Rotanova T.V., Melnikov E.E., Khalatova A.G., Makhovskaya O.V., Botos I., Wlodawer A., Gustchina A. // Eur. J. Biochem. 2004. V. 271. P. 4865–4871. https://doi.org/10.1111/j.1432-1033.2004.04452.x
  13. Rotanova T.V., Botos I., Melnikov E.E., Rasulova F., Gustchina A., Maurizi M.R., Wlodawer A. // Protein Sci. 2006. V. 15. P. 1815–1828. https://doi.org/10.1110/ps.052069306
  14. Iyer L.M., Leipe D.D., Koonin E.V., Aravind L. // J. Struct. Biol. 2004. V. 146. P. 11–31. https://doi.org/10.1016/j.jsb.2003.10.010
  15. Lupas A.N., Martin J. // Curr. Opin. Struct. Biol. 2002. V. 12. P. 746–753. https://doi.org/10.1016/s0959-440x(02)00388-3
  16. Bittner L.M., Arends J., Narberhaus F. // Biopolymers. 2016. V. 105. P. 505–517. https://doi.org/10.1002/bip.22831
  17. Liao J.H., Ihara K., Kuo C.I., Huang K.F., Wakatsuki S., Wu S.H., Chang C.I. // Acta Cryst. 2013. V. 69. P. 1395–1402. https://doi.org/10.1107/S0907444913008214
  18. Rotanova T.V., Andrianova A.G., Kudzhaev A.M., Li M., Botos I., Wlodawer A., Gustchina A. // FEBS Open Bio. 2019. V. 9. P. 1536–1551. https://doi.org/10.1002/2211-5463.12691

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Доменная организация и консенсусные элементы активных центров Lon-протеаз различных подсемейств. (а) – Lon-протеазы подсемейств А, В и С; (б) – Lon-протеазы подсемейства ВА. Субдомены NSD, NTD5H и NTD3H формируют N-концевую область LonA-протеаз. NB, NC, Nsh и Nlg – N-концевые фрагменты ферментов подсемейств В, С и ВА. Нуклеотид-связывающий (NB) и α-спирализованный (H) cубдомены светло-голубого и синего цвета характеризуют ААА+-модули типов A и В соответственно. Мотивы Уолкера представляют АТРазный активный центр. I (МА, Membrane Anchoring) и I* (ННЕ, Helical Harpin Extension) – вставочные домены. Протеазные домены (Р) кораллового цвета содержат активные центры А-типа, а бирюзового цвета – центры В-типа. Ф – остатки гидрофобных аминокислот, Х – остатки любых аминокислот. Каталитические остатки серина (S) и лизина (K) выделены красным цветом.

Скачать (177KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Сопоставление последовательностей LonВA-протеаз из Bacillus subtilis и Clostridium botulinum с последовательностью модельной LonA-протеазы из Escherichia coli с учетом структурных данных, полученных для EcLonA и BsLonBA [2]. Источники Lon-протеаз: E. coli – EcLonA (MER0000485, PDB: 1RRE, 1RR9, 6U5Z); B. subtilis – BsLonBA (MER0002228, PDB: 8DVH); C. botulinum – CbBA-sh1 (MER0078974), CbBA-sh2 (MER0245087), CbBA-sh3 (MER0475680), CbBA-lg1 (MER0078953), CbBA-lg2 (MER0245321), CbBA-lg3 (MER0114077). Пометки “sh” и “lg” означают “короткие” и “длинные” LonBA-протеазы соответственно. Указана нумерация аминокислотных остатков для последовательностей EcLonA, BsLonBA и CbLonBA-lg1. Выравнивание первичных структур проведено с помощью программы https://www.ebi.ac.uk/jdispatcher/msa/clustalo. Для EcLonA и BsLonBA элементы вторичных структур представлены согласно данным работы Gustchina et al. [2], а для CbLonBA-lg1 – согласно предсказанию (https://zhanggroup.org/PSSpred/). Красным цветом показаны α-спирали, розовым – 310-спирали, синим – β-тяжи, черным – фрагменты, не включенные в элементы вторичной структуры. Подчеркнуты консенсусные элементы: мотивы Уолкера (Walker A и Walker B), ключевые остатки Y и LH/D петель Pore loop-1 и Pore loop-2 соответственно, остатки сенсор-1 и сенсор-2 (s1 и s2), “аргининовый палец” (RF), окружение каталитических остатков серина (S*) и лизина (K*). В последовательностях всех LonBA-протеаз подчеркнуты вставочные 14-членные фрагменты NB-субдоменов, а в коротких LonBA-протеазах – 14-членные фрагменты, соответствующие участку (Е392–K405) BsLonBA, формирующему уникальный вставочный β-бочонок в структуре Р-домена.

Скачать (925KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».