www.wikidata.uk-ua.nina.az
Shaperoni v molekulyarnij biologiyi bilki yaki dopomagayut nekovalentnomu zgortannyu rozgortannyu abo rozbirannyu zbirannyu inshih makromolekulyarnih struktur ale ne vzayemodiyut z cimi strukturami koli ostanni vikonuyut svoyi normalni biologichni funkciyi Termin molekulyarnij shaperon buv vvedenij v roboti Laskej ta in 1978 roku 1 dlya opisu zdatnosti yadernogo bilka nukleoplazminu zapobigati agreguvannyu bilkiv gistoniv ta pravilno vzayemodiyati z DNK pri utvorenni nukleosom Vid zverhu bakterialnogo shaperonu pidgrupi shaperoniniv GroES GroEL Hocha u bilshosti vipadkiv shaperoni vzayemodiyut z bilkami bagato z nih vzayemodiyut i z inshimi molekulami zazvichaj kompleksami bilkiv z nukleyinovimi kislotami Shaperoni ne mistyat sterichnoyi informaciyi pro substrat zgortannyu yakogo voni dopomagayut Persh za vse shaperoni obmezhuyut nayavnij prostir priskoryuyuchi zgortannya bilkiv ta zapobigayut novosintezovanim peptidnim lancyugam vzayemodiyati ta stvoryuvati kompleksi z nediyuchimi strukturami U bagatoh vipadkah shaperoni takozh vidnovlyuyut strukturu bilkiv sho vtratili yiyi z chasom abo v rezultati vplivu umov navkolishnogo seredovisha Bagato shaperoniv hocha i ne vsi ye bilkami teplovogo shoku cherez tendenciyu bilkiv denaturuvati ta zbilshuvati nespecifichnu agregaciyu pid diyeyu tepla Molekulyarni shaperoni v osnovnomu ye bilkami teplovogo shoku sho nalezhat do nastupnih p yati visokokonservativnih rodin Taki sho mayut ATF aznu aktivnist Hsp 100 Hsp 90 Hsp 70 Hsp 60 Ne ATF azni mali bilki teplovogo shoku small Hsps sHsps M 12 43 kDa Okrim togo neshodavno viyavili zv yazanij z ribosomoyu triger faktor trigger factor TF kotrij volodiye yak shaperonovoyu tak i peptidilprolil cis trans izomeraznoyu aktivnistyu Vin lokalizovanij v misci vihodu rostuchogo polipeptidu z tunelyu ribosomi i spilno z velikoyu subodiniceyu ribosomi zabezpechuye jogo kotranslyacijne zgortannya Zmist 1 Shaperoni Hsp 70 2 Shaperoni Hsp 90 3 Shaperoni Hsp 100 4 Mali Hsp sHsps 5 Shaperonini 6 Div takozh 7 Primitki 8 LiteraturaShaperoni Hsp 70 RedaguvatiPidtrimannya rozgornutogo stanu lancyuga pri zapobiganni agregaciyi odna z osnovnih funkcij hsp70 Molekula shaperonu mozhe isnuvati u dvoh strukturnih stanah zalezhno vid tipu zv yazanogo ligandu ATF chi ADF U kompleksi z ATF realizuyetsya strukturna forma yaka dopuskaye shvidku rivnovagu mizh zv yazanim disocijovanim polipeptidom Gidroliz ATF zdijsnyuyetsya ATF aznim domenom hsp70 za spriyannya ko shaperoniv hsp40 viklikaye strukturnu zminu z micnoyu fiksaciyeyu polipeptidu peptidzv yazuvalnim domenom Za dopomogoyu inshih ko shaperoniv ADF znovu zaminyuyetsya na ATF Folding rostuchogo polipeptidnogo lancyuga zabezpechuyetsya jogo vzayemodiyeyu spochatku z faktorom TF a potim iz sistemoyu shaperona Hsp 70 sho vklyuchaye taki elementi Vlasne shaperon Hsp 70 Koshaperon Hsp 40 Faktori nukleotidnogo obminu NEF nucleotide exchange factor Najkrashe vivchenoyu ye sistema kishkovoyi palichki sho skladayetsya z shaperona DnaK koshaperona DnaJ i NEF bilka GrpE prichomu DnaJ i GrpE funkcionuyut u viglyadi dimeriv Funkciyi shaperonovoyi sistemi Hsp 70 Utvorennya timchasovih kompleksiv Hsp 70 z nenativnimi bilkami mishenyami zapobigaye nespecifichnij agregaciyi cih bilkiv ta yih degradaciyi proteasomami i tim samim spriyaye pravilnomu foldingu misheni Spilno z Hsp 100 bere uchast v solyubilizaciyi i refoldingu agregovanih bilkiv Zgidno z suchasnimi uyavlennyami shaperon Hsp 70 skladayetsya z troh domeniv visokokonservativnij N kincevij nukleotidzv yazuyuchij domen NB 45 kDa variabelnij substratzv yazuyuchij domen SB 20 kDa S kincevij domen CT 10kDa zdaten vzayemodiyati z riznimi bilkami i modulyuvati funkciyi Hsp 70 ATF forma Hsp 70 maye nizku sporidnenist do bilkiv mishenej i visoku shvidkist obminu substrativ todi yak ADF forma proyavlyaye visoku afinnist do substrativ i demonstruye nizku shvidkist yih obminu Dvodomenni koshaperoni Hsp 40 stimulyuyut gidroliz nukleotidiv shaperonom Hsp 70 a vzayemodiya faktora NEF z NB domenom Hsp 70 spriyaye vivilnennyu ADF i nastupnomu zv yazuvannyu ATF sho vede za soboyu disociaciyu bilka misheni i povtorennya ciklu Vvazhayetsya sho vid 10 do 20 usih sintezovanih bilkiv yak pro tak i eukariot zgortayutsya za uchasti sistemi Hsp 70 Hsp 40 NEF Shaperoni Hsp 90 RedaguvatiShaperoni Hsp 90 znajdeni u eukariot i bakterij ale poki ne znajdeni v arhebakterij Za normalnih umov voni vidigrayut osnovnu rol v sekretornih shlyahah i vnutrishnoklitinnomu transporti a za umov stresu zaluchayutsya do procesiv mitozu mejozu regulyaciyi klitinnogo ciklu Sistema Hsp 90 bere uchast u pidtrimci tak zvanih kliyentnih bilkiv Proteyinkinazi Transkripcijni faktori i yaderni receptori steroyidnih gormoniv Bilki virusnoyi replikaciyi vnutrishnoklitinni receptori pov yazani z vrodzhenim imunitetom Spilno z Hsp 70 stabilizuyut novosintezovani bilki berut uchast u zbiranni rozbiranni multibilkovih kompleksiv Budova subodinici Hsp 90 N kincevij ATF zv yazuvalnij domen M 25kDa Centralnij M domen M 35 kDa mistit katalitichnu petlyu z zalishkom Arg kotrij bere uchast u gidrolizi ATF S kincevij domen M 20 kDa Hsp 90 bilki v apoformi formuyut tak zvani vidkriti V podibni dimeri za rahunok vzayemodiyi S domeniv Zv yazuvannya ATF prizvodit do vzayemodiyi mizh N domenami i utvorennya zakritoyi formi shaperona ADF forma yavlyaye soboyu napivvidkritij stan Alosterichna regulyaciya Hsp 90 zdijsnyuyetsya za uchasti krishok kupolopodibnih struktur lokalizovanih v N domenah Voni zdatni prikrivati centri zv yazuvannya ATF ta katalitichni petli M domeniv Regulyaciya funkcionalnoyi aktivnosti Hsp 90 zdijsnyuyetsya za uchasti ryadu koshaperoniv napriklad Hop bilok vzayemodiye z S domenom Cdc37 z N domenom Aha1 z M domenom Z vikoristannyam elektronnoyi mikroskopiyi bulo vstanovleno poslidovnist podij za uchasti Hsp 90 na prikladi Cdk 4 drizhdzhiv Dimer Hsp 90 drizhdzhiv zv yazuye dimer koshaperona Cdc37 cell division cycle 37 homologue v centralnij shilini utvorenij N domenami a monomer Cdk 4 cyclin dependent kinase 4 na bichnij poverhni kompleksu Pri comu odin iz domeniv kinazi vzayemodiye z N kincevoyu a inshij z centralnoyu dilyankoyu shaperona Hsp 90 Poslidovne zvilnennya subodinic Cdc37 i realizaciya ATF aznogo ciklu viklikayut ryad koformacijnih zmin v dimeri Hsp 90 sho prizvodit do viniknennya napruzhenogo stanu v zv yazanomu bilku jogo remodelyuvannya i vivilnennya Shaperoni Hsp 100 RedaguvatiHsp 100 berut uchast v dezagregaciyi bilkiv Taka potreba mozhe viniknuti napriklad pri zmini umov seredovisha koli gidrofobni aminokislotni zalishki eksponuyutsya na poverhnyu molekuli Taki bilki agreguyut mizh soboyu za rahunok realizaciyi gidrofobnih vzayemodij V bakterialnih klitinah funkcionuyut Hsp 100 ClpB a v roslinnih ta klitinah drizhdzhiv Hsp 101 ta Hsp 104 vidpovidno Pokazano sho zazvichaj dezagregaciya bilkiv zdijsnyuyetsya za uchasti kooperativno diyuchoyi sistemi Hsp 100 Hsp 70 Vvazhayetsya sho sistema DnaK spriyaye zmini fizichnih vlastivostej agregativ iniciyuyuchi vivilnennya okremogo polipeptidu z bilkovogo agregatu i peremishuye jogo do ClpB Pid chas translokaciyi polipeptidu kriz centralnij kanal ClpB za rahunok gidrolizu ATF vidbuvayetsya jogo rozgortannya Vivilnenij nazovni popipeptid piddayetsya refoldingu samostijno chi za uchasti inshih shaperoniv Mali Hsp sHsps RedaguvatisHsps shaperoni mayut ryad harakternih osoblivostej Voni ne mayut nukleotid zv yazuvalnih domeniv Na vidminu vid inshih rodin shaperoniv oligomeri sHsps mozhut zv yazuvati po kilka nenativnih bilkiv Vivilnennya bilkiv mishenej vidbuvayetsya ATF zalezhno za uchasti inshih shaperoniv tomu sHsps inkoli rozglyadayut yak rezervuari dlya nenativnih bilkiv dlya yih podalshogo refoldingu Struktura sHsps duzhe riznomanitna ta vse zh mozhna viokremiti harakterni risi V centralnij chastini molekuli priblizno 100 a z zi strukturoyu harakternoyu dlya ɑ kristalinu krishtalika oka tvarin Isnuvannya u formi krupnih oligomeriv 12 24 subodinic sho skladayutsya z dimeriv i mayut konservativnu strukturnu organizaciyu u viglyadi sferichnogo chi diskopodibnogo kompleksu cherez yakij prohodit centralnij kanal Oligomeri sHsps zdatni do shvidkogo obminu subodinicyami sho osoblivo virazheno pri diyi pidvishenih temperatur Cya vlastivist rozglyadayetsya yak osnovnij faktor zapobigannya agregaciyi bilka pid chas teplovoyi denaturaciyi Shaperonini RedaguvatiOsoblivij klas shaperoniv pobudovanih iz bilkiv hsp60 ob yednuyut u grupu shaperoniniv Bakterialnij shaperonin shaperonin I mistit dva kompleksi kozhen z yakih sformovanij simoma molekulami hsp60 insha nazva GroEL Kompleks maye formu kilcya z kanalom 45 A u diametri utvoryuyuchi svoyeridnu mikroprobirku yaka mozhe zakrivatisya krishechkoyu utvorenoyu iz 7 molekul hsp10 insha nazva GroES Eukariotichni analogi shaperonini II mayut podibnu budovu ale kozhne kilce formuyetsya z vosmi abo dev yati subodinic dodatkovi strukturni domeni yakih utvoryuyut krishechku sho zakrivayetsya vidkrivayetsya v rezultati strukturnih perebudov Shaperonini vpiznayut gidrofobni klasteri bilkovoyi molekuli koli vona znahoditsya na stadiyi rozplavlenoyi globuli Kozhna subodinicya geptamernogo kilcya GroEL skladayetsya z troh domeniv apikalnogo verhivkovogo Ar sho mistit zagalnij centr zv yazuvannya nenativnih bilkiv i koshaperonina sharnirnogo promizhnogo In S kincevogo ekvatorialnogo Eq kotrij nese ATF aznij centr Vzayemodiya ekvatorialnih domeniv dvoh kilec GroEL prizvodit do utvorennya dzerkalno simetrichnogo toroyida z dvoma izolovanimi gidrofobnimi porozhninami trans stan kilec vhidni otvori yakih sformovani apikalnimi domenami Subodinici koshaperonina GroES takozh utvoryuyut ciklichnij geptamernij kompleks sho prikrivaye odnu z porozhnin toroyida GroEL Ce prizvodit do rozshirennya porozhnini ta zbilshennya yiyi gidrofilnosti cis stan kilcya Kozhna subodinicya kilcya i na comu bazuyetsya princip roboti shaperoninu isnuye prinajmni u dvoh strukturnih formah Persha realizuyetsya v kompleksi z ATF abo ADF i harakterizuyetsya visokoyu sporidnenistyu do hsp10 sho spriyaye utvorennyu krishechki nizkoyu gidrofobnistyu svoyeyi poverhni Disociaciya ligandu ADP pislya gidrolizu ATR indukuye strukturnu perebudovu zi vzayemnim peremishennyam troh strukturnih domeniv Pri comu vtrachayetsya sporidnenist do hsp10 vidkrittya krishechki i na vnutrishnyu poverhnyu bilka useredini kanalu mikrobirki eksponuyutsya gidrofobni grupi Zv yazuvannya ta gidroliz ATR disociaciya ADP i vidpovidni perebudovi vidbuvayutsya sinhronno dlya semi subodinic odnogo kilcya pozitivna kooperativnist u mezhah kilcya ale dva kilcya pracyuyut za principom negativnoyi kooperativnosti pershij stan odnogo kilcya spriyaye realizaciyi drugogo stanu v inshomu kilci Opisanij na poperednomu slajdi shlyah foldingu trans shlyah harakternij dlya vidnosno nevelikih bilkiv mishenej Dlya multidomennih bilkovih mishenej harakternij cis mehanizm foldingu U comu vipadku yak vvazhayetsya zv yazuvannya GroES i bilka misheni vidbuvayetsya u protilezhnih kilcyah GroEL Produktivnij folding trivaye blizko 1s pislya chogo mishen zvilnyayetsya I povtorno zahoplyuyetsya Oznaki shaperoniniv Negativna kooperativnist mizh kilcyami GroEL sho viznachaye asimetrichne funkcionuvannya sistemi Nekonkurentne ingibuvannya gidrolizu ATF u prisutnosti ADF v susidnomu kilci Neobhidnist nayavnosti zv yazanogo nukleotida v shaperonini GroEL dlya zv yazuvannya koshaperonina GroES Div takozh RedaguvatiHimichni shaperoniPrimitki Redaguvati Laskey RA Honda BM Mills AD Finch JT 1978 Nucleosomes are assembled by an acidic protein which binds histones and transfers them to DNA Nature 275 5679 416 20 PMID 692721 Literatura RedaguvatiA V Sivolob 2008 Molekulyarna biologiya K Vidavnicho poligrafichnij centr Kiyivskij universitet s 266 274 Arhiv originalu za 4 bereznya 2016 Procitovano 27 bereznya 2016 Molekulyarnaya biologiya kletki Alberts B Brej D i dr Lenindzher A Osnovy biohimii Molecular Chaperones Cellular Stefan Walter Dr Johannes Buchner Prof Dr Machines for Protein Folding Arhivovano 18 bereznya 2015 u Wayback Machine Vikishovishe maye multimedijni dani za temoyu Shaperoni Otrimano z https uk wikipedia org w index php title Shaperoni amp oldid 35224477