Chaperón DnaJ

En biología molecular, la acompañante DnaJ , también conocida como Hsp40 ( proteína de choque térmico de 40 kD), es una proteína acompañante molecular . Se expresa en una amplia variedad de organismos, desde bacterias hasta humanos. ^[1]^[2]

Función

Las chaperonas moleculares son una familia diversa de proteínas que funcionan para proteger a las proteínas de la agregación irreversible durante la síntesis y en momentos de estrés celular. La chaperona molecular bacteriana DnaK es una enzima que acopla ciclos de unión de ATP , hidrólisis y liberación de ADP por un dominio de hidrolización de ATP N-terminal a ciclos de secuestro y liberación de proteínas desplegadas por un dominio de unión de sustrato C-terminal. Dimeric GrpE es la co-chaperona de DnaK y actúa como un factor de intercambio de nucleótidos, estimulando la tasa de liberación de ADP 5000 veces. ^[3] DnaK es en sí mismo una ATPasa débil; La hidrólisis de ATP por DnaK es estimulada por su interacción con otra co-chaperona, DnaJ. Por lo tanto, las co-chaperonas DnaJ y GrpE son capaces de regular estrechamente el estado de DnaK unido a nucleótidos y unido a sustrato de formas que son necesarias para las funciones normales de limpieza y las funciones relacionadas con el estrés del ciclo de chaperona molecular de DnaK.

Esta familia de proteínas contiene una secuencia de consenso de 70 aminoácidos conocida como dominio J. El dominio J de DnaJ interactúa con las proteínas de choque térmico Hsp70 . ^[4] Las proteínas de choque térmico DnaJ desempeñan un papel en la regulación de la actividad ATPasa de las proteínas de choque térmico Hsp70. ^[5]^[6]

Además de estimular la actividad ATPasa de DnaK a través de su dominio J, DnaJ también se asocia con cadenas polipeptídicas desplegadas y previene su agregación. ^[7] Por lo tanto, DnaK y DnaJ pueden unirse a una misma cadena polipeptídica para formar un complejo ternario. La formación de un complejo ternario puede resultar en la interacción cis del dominio J de DnaJ con el dominio de ATPasa de DnaK. Un polipéptido desplegado puede entrar en el ciclo de acompañante asociándose primero con DnaK unido a ATP o con DnaJ. DnaK interactúa tanto con la columna vertebral como con las cadenas laterales de un sustrato peptídico; por tanto, muestra polaridad de unión y admite sólo segmentos de péptido L. Por el contrario, se ha demostrado que DnaJ se une a péptidos L y D y se supone que interactúa solo con las cadenas laterales del sustrato.

Arquitectura de dominio

Las proteínas de esta familia constan de tres dominios . El dominio N-terminal es el dominio J (descrito anteriormente). El dominio central es una región rica en cisteína , que contiene cuatro repeticiones del motivo CXXCXGXG donde X es cualquier aminoácido. El dominio rico en cisteína aislado se pliega de forma dependiente del zinc. Cada conjunto de dos repeticiones une una unidad de zinc. Aunque este dominio se ha implicado en la unión del sustrato, no se ha encontrado evidencia de interacción específica entre el dominio rico en cisteína de DNAJ aislado y varios péptidos hidrófobos. Este dominio tiene actividad disulfuro isomerasa. ^[8] La función del C-terminal es acompañante y dimerización.

Proteínas que contienen un dominio DnaJ

Homo sapiens : DNAJA1 ; DNAJA2 ; DNAJA3 ; DNAJA4 (MST104); DNAJB1 ; DNAJB11 ; DNAJB13 ; DNAJB4 ; DNAJB5 ; DNAJB6 ; DNAJC17 ; DNAJC28
Saccharomyces cerevisiae : ZUO1

Referencias

^ Qiu XB, Shao YM, Miao S, Wang L (noviembre de 2006). "La diversidad de la familia DnaJ / Hsp40, los socios cruciales para los acompañantes Hsp70". Ciencias de la vida celular y molecular . 63 (22): 2560–70. doi : 10.1007 / s00018-006-6192-6 . PMID 16952052 . S2CID 21325339 .
^ Caplan AJ, Cyr DM, Douglas MG (junio de 1993). "Homólogos eucariotas de Escherichia coli dnaJ: una familia de proteínas diversa que funciona con proteínas de estrés hsp70" . Biología molecular de la célula . 4 (6): 555–63. doi : 10.1091 / mbc.4.6.555 . PMC 300962 . PMID 8374166 .
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^ Hennessy F, Nicoll WS, Zimmermann R, Cheetham ME, Blatch GL (julio de 2005). "No todos los dominios J son iguales: implicaciones para la especificidad de las interacciones Hsp40-Hsp70" . Ciencia de las proteínas . 14 (7): 1697–709. doi : 10.1110 / ps.051406805 . PMC 2253343 . PMID 15987899 .
^ Fan CY, Lee S, Cyr DM (2003). "Mecanismos de regulación de la función Hsp70 por Hsp40" . Estrés celular y acompañantes . 8 (4): 309–16. doi : 10.1379 / 1466-1268 (2003) 008 <0309: MFROHF> 2.0.CO; 2 . PMC 514902 . PMID 15115283 .
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