GroEL es una proteína que pertenece a la chaperonina familia de chaperonas moleculares , y se encuentra en muchas bacterias. [5] Es necesario para el correcto plegado de muchas proteínas. Para funcionar correctamente, GroEL requiere el complejo proteico cochaperonina con forma de tapa GroES . En eucariotas, las proteínas orgánulos Hsp60 y Hsp10 son estructural y funcionalmente casi idénticas a GroEL y GroES, respectivamente, debido a su origen endosimbiótico.
HSPD1 | |||||||||||||||||||||||||
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Identificadores | |||||||||||||||||||||||||
Alias | HSPD1 , CPN60, GROEL, HLD4, HSP-60, HSP60, HSP65, HuCHA60, SPG13, miembro 1 de la familia de proteínas de choque térmico D (Hsp60) | ||||||||||||||||||||||||
Identificaciones externas | OMIM : 118190 MGI : 96242 HomoloGene : 1626 GeneCards : HSPD1 | ||||||||||||||||||||||||
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Ortólogos | |||||||||||||||||||||||||
Especies | Humano | Ratón | |||||||||||||||||||||||
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Ensembl |
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UniProt |
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Ubicación (UCSC) | Cr 2: 197,49 - 197,52 Mb | Crónicas 1: 55,08 - 55,09 Mb | |||||||||||||||||||||||
Búsqueda en PubMed | [3] | [4] | |||||||||||||||||||||||
Wikidata | |||||||||||||||||||||||||
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HSP60 está implicado en la importación de proteínas mitocondriales y el ensamblaje macromolecular. Puede facilitar el plegado correcto de las proteínas importadas y también puede prevenir el plegado incorrecto y promover el plegado y el ensamblaje adecuado de los polipéptidos desplegados generados en condiciones de estrés en la matriz mitocondrial. HSP60 interactúa con HRAS y con la proteína X del VHB y la proteína p40tax del HTLV-1. HSP60 pertenece a la familia de las chaperoninas (HSP60). Nota: esta descripción puede incluir información de UniProtKB.
Nombres alternativos: chaperonina de 60 kDa, chaperonina 60, CPN60, proteína de choque térmico 60, HSP-60, HuCHA60, proteína de matriz mitocondrial P1, proteína de linfocitos P60, HSPD1
La proteína de choque térmico 60 (HSP60) es una chaperonina mitocondrial que generalmente se considera responsable del transporte y replegamiento de proteínas desde el citoplasma hacia la matriz mitocondrial . Además de su papel como proteína de choque térmico, HSP60 funciona como chaperonina para ayudar a plegar cadenas de aminoácidos lineales en su estructura tridimensional respectiva. A través del extenso estudio de groEL , el homólogo bacteriano de HSP60, HSP60 se ha considerado esencial en la síntesis y transporte de proteínas mitocondriales esenciales desde el citoplasma de la célula a la matriz mitocondrial. Otros estudios han relacionado la HSP60 con la diabetes , la respuesta al estrés , el cáncer y ciertos tipos de trastornos inmunológicos .
Descubrimiento
No se sabe mucho sobre la función de HSP60. La HSP60 de mamífero se informó por primera vez como una proteína P1 mitocondrial. Posteriormente fue clonado y secuenciado por Radhey Gupta y sus compañeros de trabajo. [6] La secuencia de aminoácidos mostró una fuerte homología con GroEL . Inicialmente se creyó que HSP60 funcionaba solo en las mitocondrias y que no había una proteína equivalente ubicada en el citoplasma . Descubrimientos recientes han desacreditado esta afirmación y han sugerido que existe una diferencia reconocible entre HSP60 en las mitocondrias y en el citoplasma. [7] Existe una estructura proteica similar en el cloroplasto de ciertas plantas. Esta presencia de proteína proporciona evidencia de la relación evolutiva del desarrollo de la mitocondria y el cloroplasto por medio de la endosimbiosis . [6]
Estructura
En condiciones fisiológicas normales, HSP60 es un oligómero de 60 kilodaltons compuesto por monómeros que forman un complejo dispuesto como dos anillos heptaméricos apilados. [8] Esta estructura de doble anillo forma una gran cavidad central en la que la proteína desplegada se une a través de interacciones hidrofóbicas . [9] Esta estructura está típicamente en equilibrio con cada uno de sus componentes individuales: monómeros, heptámeros y tetradeceámeros. [10] Estudios recientes han comenzado a sugerir que además de su ubicación típica en las mitocondrias, HSP60 también se puede encontrar en el citoplasma en condiciones fisiológicas normales. [7]
Cada subunidad de HSP60 tiene tres dominios : el dominio apical, el dominio ecuatorial y el dominio intermedio. [11] El dominio ecuatorial contiene el sitio de unión del ATP y del otro anillo heptamérico. El dominio intermedio une el dominio ecuatorial y el dominio apical. [11] El dominio intermedio induce un cambio conformacional cuando el ATP se une, lo que permite una alternancia entre los sitios de unión del sustrato hidrófilo e hidrófobo . [11] En su estado inactivo, la proteína se encuentra en un estado hidrofóbico. Cuando es activado por ATP, el dominio intermedio sufre un cambio conformacional que expone la región hidrofílica. Esto asegura la fidelidad en la unión de proteínas. [11] La chaperonina 10 ayuda a HSP60 a plegarse actuando como una cubierta en forma de cúpula sobre la forma activa ATP de HSP60. Esto hace que la cavidad central se agrande y ayuda al plegamiento de proteínas. [11] Consulte la figura anterior para obtener más detalles sobre la estructura.
La secuencia de HSP60 mitocondrial contiene una serie de repeticiones G en el C-terminal . [6] La estructura y función de esta secuencia no se conocen del todo. El N-terminal contiene una secuencia previa de aminoácidos hidroxilados , a saber, arginina , lisina , serina y treonina , que sirven como directores para la importación de la proteína a las mitocondrias. [6]
La estructura prevista de HSP60 incluye varias ondas sinusoidales verticales , hélices alfa , láminas beta y giros de 90 grados. Hay regiones de hidrofobicidad donde presumiblemente la proteína se extiende por la membrana . También hay tres sitios de glicosilación ligados a N en las posiciones 104, 230, 436. [9] La secuencia y la estructura secundaria de la proteína mitocondrial se ilustran en la imagen anterior obtenida del Protein Data Bank.
La información más reciente ha comenzado a sugerir que la HSP60 que se encuentra en las mitocondrias difiere de la del citoplasma. Con respecto a la secuencia de aminoácidos, la HSP60 citoplásmica tiene una secuencia N-terminal que no se encuentra en la proteína mitocondrial. [7] En el análisis de electroforesis en gel , se encontraron diferencias significativas en la migración de HSP60 citoplasmático y mitocondrial. La HSP60 citoplásmica contiene una secuencia señal de 26 aminoácidos en el extremo N. Esta secuencia es muy degenerada y es capaz de plegarse en una hélice anfifílica . [7] Los anticuerpos contra HSP60 se dirigieron tanto a la forma mitocondrial como a la citoplasmática. [7] No obstante, los anticuerpos contra la secuencia señal se dirigieron únicamente a la forma citoplásmica. En condiciones fisiológicas normales, ambos se encuentran en concentraciones relativamente iguales. [7] En momentos de estrés o alta necesidad de HSP60 en el citoplasma o en las mitocondrias, la célula es capaz de compensar aumentando la presencia de HSP60 en un compartimento y disminuyendo su concentración en el compartimento opuesto.
Función
Común
Las proteínas de choque térmico se encuentran entre las proteínas más conservadas evolutivamente . [10] La homología funcional, estructural y secuencial significativa entre HSP60 y su homólogo procariótico, groEL, demuestra este nivel de conservación. Además, la secuencia de aminoácidos de HSP60 tiene una similitud con su homólogo en plantas , bacterias y humanos . [13] Las proteínas de choque térmico son las principales responsables de mantener la integridad de las proteínas celulares, especialmente en respuesta a los cambios ambientales. Las tensiones como la temperatura, el desequilibrio de concentración, el cambio de pH y las toxinas pueden inducir proteínas de choque térmico para mantener la conformación de las proteínas de la célula. HSP60 ayuda a mantener el plegado y la conformación de aproximadamente el 15-30% de todas las proteínas celulares. [11] Además del papel típico de HSP60 como proteína de choque térmico, los estudios han demostrado que HSP60 juega un papel importante en el transporte y mantenimiento de proteínas mitocondriales, así como en la transmisión y replicación del ADN mitocondrial .
Transporte de proteínas mitocondriales
HSP60 posee dos responsabilidades principales con respecto al transporte de proteínas mitocondriales. Funciona para catalizar el plegamiento de proteínas destinadas a la matriz y mantiene las proteínas en un estado desplegado para su transporte a través de la membrana interna de las mitocondrias. [14] Muchas proteínas están destinadas a ser procesadas en la matriz de las mitocondrias, pero luego se exportan rápidamente a otras partes de la célula. La porción hidrófoba HSP60 es responsable de mantener la conformación desplegada de la proteína para el transporte transmembrana. [14] Los estudios han demostrado cómo HSP60 se une a las proteínas entrantes e induce cambios conformacionales y estructurales. Los cambios posteriores en las concentraciones de ATP hidrolizan los enlaces entre la proteína y HSP60, lo que le indica a la proteína que salga de las mitocondrias. [14] HSP60 también es capaz de distinguir entre proteínas designadas para la exportación y proteínas destinadas a permanecer en la matriz mitocondrial buscando una hélice alfa anfifílica de 15-20 residuos. [14] La existencia de esta secuencia indica que la proteína se exportará, mientras que la ausencia indica que la proteína debe permanecer en la mitocondria. El mecanismo preciso aún no se comprende del todo.
Metabolismo del ADN
Además de su papel fundamental en el plegamiento de proteínas, HSP60 participa en la replicación y transmisión del ADN mitocondrial . En estudios extensos de la actividad de HSP60 en Saccharomyces cerevisiae , los científicos han propuesto que HSP60 se une preferentemente a la hebra de ADN de plantilla monocatenaria en un complejo tipo tetradecámero [15] Este complejo tetradecámero interactúa con otros elementos transcripcionales para servir como un mecanismo regulador para la replicación y transmisión de ADN mitocondrial. Los estudios mutagénicos han respaldado aún más la participación reguladora de HSP60 en la replicación y transmisión del ADN mitocondrial. [16] Las mutaciones en HSP60 aumentan los niveles de ADN mitocondrial y dan como resultado defectos de transmisión posteriores.
HSP60 citoplasmático vs mitocondrial
Además de las diferencias estructurales ya ilustradas entre HSP60 citoplasmático y mitocondrial, existen marcadas diferencias funcionales. Los estudios han sugerido que HSP60 juega un papel clave en la prevención de la apoptosis en el citoplasma. La HSP60 citoplásmica forma un complejo con proteínas responsables de la apoptosis y regula la actividad de estas proteínas. [7] La versión citoplasmática también participa en la respuesta inmunitaria y el cáncer . [7] Estos dos aspectos se desarrollarán más adelante. Investigaciones extremadamente recientes han comenzado a sugerir una correlación reguladora entre HSP60 y la enzima glucolítica 6- fosfofructoquinasa-1 . Aunque no se dispone de mucha información, las concentraciones citoplasmáticas de HSP60 han influido en la expresión de 6-fosfofructoquinasa en la glucólisis . [17] A pesar de estas marcadas diferencias entre la forma citoplasmática y mitocondrial, el análisis experimental ha demostrado que la célula es capaz de mover rápidamente HSP60 citoplásmica hacia la mitocondria si las condiciones ambientales exigen una mayor presencia de HSP60 mitocondrial. [7]
Síntesis y ensamblaje
La HSP60 se encuentra típicamente en las mitocondrias y se ha encontrado en orgánulos de origen endosimbiótico. Los monómeros HSP60 forman dos anillos heptaméricos que se unen a la superficie de proteínas lineales y catalizan su plegamiento en un proceso dependiente de ATP. [18] Las subunidades de HSP60 están codificadas por genes nucleares y traducidas al citosol. Estas subunidades luego se mueven hacia las mitocondrias donde son procesadas por otras moléculas HSP60. [9] Varios estudios han demostrado cómo las proteínas HSP60 deben estar presentes en las mitocondrias para la síntesis y ensamblaje de componentes adicionales de HSP60. [9] Existe una correlación positiva directa entre la presencia de proteínas HSP60 en las mitocondrias y la producción de complejos de proteínas HSP60 adicionales.
La cinética de ensamblaje de las subunidades HSP60 en los anillos 2-heptaméricos toma dos minutos. La siguiente HSP60 resistente a proteasas se forma en un tiempo medio de 5 a 10 minutos. [9] Esta rápida síntesis indica que existe una interacción dependiente de ATP en la que el complejo HSP60 formado estabiliza el intermedio del complejo de ensamblaje HSP60, sirviendo efectivamente como catalizador. [9] La necesidad de HSP60 preexistente para sintetizar moléculas de HSP60 adicionales apoya la teoría endosimbiótica del origen de las mitocondrias . Debe haber habido una proteína homóloga procariota rudimentaria que era capaz de un autoensamblaje similar.
Papel inmunológico
Como se discutió anteriormente, HSP60 generalmente se conoce como una chaperonina que ayuda en el plegamiento de proteínas en las mitocondrias. Sin embargo, algunas investigaciones nuevas han indicado que HSP60 posiblemente desempeña un papel en una respuesta inmune de "cascada de señales de peligro" . [19] También existe una creciente evidencia de que juega un papel en las enfermedades autoinmunes .
La infección y la enfermedad son extremadamente estresantes para la célula. Cuando una célula está bajo estrés, aumenta naturalmente la producción de proteínas de estrés, incluidas las proteínas de choque térmico como HSP60. Para que HSP60 actúe como señal, debe estar presente en el entorno extracelular . En una investigación reciente “se ha descubierto que ... la chaperonina 60 se puede encontrar en la superficie de varias células procariotas y eucariotas , e incluso se puede liberar de las células”. [11] Según investigaciones recientes, se utilizan muchos tipos diferentes de proteínas de choque térmico en la señalización de la respuesta inmune , pero parece que diferentes proteínas actúan y responden de manera diferente a otras moléculas de señalización. Se ha demostrado que HSP60 se libera de células específicas como las células mononucleares de sangre periférica (PBMC) cuando hay lipopolisacáridos (LPS) o GroEL presentes. Esto sugiere que la célula tiene diferentes receptores y respuestas a HSP60 humana y bacteriana. [19] Además, se ha demostrado que HSP60 tiene la capacidad "de activar monocitos , macrófagos y células dendríticas ... y también de inducir la secreción de una amplia gama de citocinas ". [19] El hecho de que HSP60 responda a otras moléculas de señal como LPS o GroEL y tenga la capacidad de activar ciertos tipos de células apoya la idea de que HSP60 es parte de una cascada de señales de peligro que participa en la activación de una respuesta inmune.
Sin embargo, hay un giro en el papel inmunológico de HSP60. Como se mencionó anteriormente, hay dos tipos diferentes de proteínas HSP60, bacterianas y de mamíferos. Dado que son muy similares en secuencia, no se esperaría que la HSP60 bacteriana provocara una gran respuesta inmunitaria en los seres humanos. El sistema inmunológico está “diseñado para ignorar el 'yo', es decir, los componentes del huésped; sin embargo, paradójicamente, este no es el caso de las chaperoninas ”. [11] Se ha encontrado que existen muchos anticuerpos anti-chaperonina y están asociados con muchas enfermedades autoinmunes. Según Ranford, et al. Se han realizado experimentos que han demostrado que los anticuerpos que son "generados por un huésped humano después de la exposición a proteínas de la chaperonina 60 bacteriana" pueden reaccionar de forma cruzada con las proteínas de la chaperonina 60 humana. [11] La HSP60 bacteriana está provocando que el sistema inmunológico cree anticuerpos anti-chaperonina, aunque la HSP60 bacteriana y humana tiene secuencias de proteínas similares. Estos nuevos anticuerpos luego reconocen y atacan a la HSP60 humana que causa una enfermedad autoinmune. Esto sugiere que HSP60 puede desempeñar un papel en la autoinmunidad , sin embargo, es necesario realizar más investigaciones para descubrir más completamente su papel en esta enfermedad.
Respuesta al estrés
Se ha demostrado que la HSP60, como proteína mitocondrial, también participa en la respuesta al estrés. La respuesta al choque térmico es un mecanismo homeostático que protege a una célula del daño regulando positivamente la expresión de genes que codifican HSP60. [20] La regulación positiva de la producción de HSP60 permite el mantenimiento de otros procesos celulares que ocurren en la célula, especialmente durante tiempos de estrés. En un experimento, los investigadores trataron a varios ratones con L-DOPA y descubrieron una regulación positiva significativa de la expresión de HSP60 en las mitocondrias y la expresión de HSP70 en el citoplasma. Los investigadores concluyeron que la vía de la señal de choque térmico sirve como "el mecanismo básico de defensa contra la neurotoxicidad provocada por las especies de oxígeno y nitrógeno de radicales libres producidas en el envejecimiento y los trastornos neurodegenerativos". [21] Varios estudios han demostrado que HSP60 y otras proteínas de choque térmico son necesarias para la supervivencia celular en circunstancias tóxicas o estresantes. [22]
Relación con el cáncer
La Hsp60 humana, producto del gen HSPD1, es una chaperonina mitocondrial del Grupo I, relacionada filogenéticamente con GroEL bacteriano. Recientemente, se ha informado de la presencia de Hsp60 fuera de las mitocondrias y fuera de la célula, por ejemplo, en la sangre circulante [1], [2]. Aunque se supone que la molécula extramitocondrial de Hsp60 es idéntica a la mitocondrial, esto aún no se ha dilucidado por completo. A pesar de la creciente cantidad de evidencias experimentales que muestran Hsp60 fuera de la célula, aún no está claro cuán general es este proceso y cuáles son los mecanismos responsables de la translocación de Hsp60 fuera de la célula. Ninguna de estas preguntas ha sido respondida definitivamente, mientras que existe alguna información sobre la Hsp70 extracelular. Esta chaperona también fue considerada clásicamente como una proteína intracelular como la Hsp60, pero en los últimos años evidencias considerables mostraron su residencia pericelular y extracelular.
Se ha demostrado que HSP60 influye en la apoptosis en células tumorales , lo que parece estar asociado con un cambio en los niveles de expresión. Existe cierta inconsistencia en que algunas investigaciones muestran una expresión positiva mientras que otras investigaciones muestran una expresión negativa, y parece depender del tipo de cáncer. Existen diferentes hipótesis para explicar los efectos de la expresión positiva frente a la negativa. La expresión positiva parece inhibir la " muerte celular apoptótica y necrótica ", mientras que se cree que la expresión negativa juega un papel "en la activación de la apoptosis". [23] [24]
Además de influir en la apoptosis, se ha demostrado que los cambios de HSP60 en el nivel de expresión son "nuevos biomarcadores útiles para fines de diagnóstico y pronóstico". [23] Según Lebret et al., Una pérdida de expresión de HSP60 "indica un mal pronóstico y el riesgo de desarrollar infiltración tumoral" específicamente con carcinomas de vejiga , pero eso no es necesariamente cierto para otros tipos de cánceres. [25] Por ejemplo, la investigación de tumores de ovario ha demostrado que la sobreexpresión se correlaciona con un mejor pronóstico, mientras que una expresión disminuida se correlaciona con un tumor agresivo. [25] Toda esta investigación indica que es posible que la expresión de HSP60 se utilice para predecir la supervivencia de ciertos tipos de cáncer y, por lo tanto, se pueda identificar a los pacientes que podrían beneficiarse de ciertos tratamientos. [24]
Mecanismo
Dentro de la célula, el proceso de plegamiento de proteínas mediado por GroEL / ES implica múltiples rondas de unión, encapsulación y liberación de la proteína sustrato. Las proteínas del sustrato desplegadas se unen a un parche de unión hidrófobo en el borde interior de la cavidad abierta de GroEL, formando un complejo binario con la chaperonina. La unión de la proteína sustrato de esta manera, además de la unión de ATP , induce un cambio conformacional que permite la asociación del complejo binario con una estructura de tapa separada, GroES . La unión de GroES a la cavidad abierta de la chaperonina induce a las subunidades individuales de la chaperonina a rotar de manera que el sitio de unión del sustrato hidrófobo se elimina del interior de la cavidad, lo que hace que la proteína del sustrato sea expulsada del borde hacia la ahora en gran parte hidrofílica cámara. El ambiente hidrofílico de la cámara favorece el enterramiento de los residuos hidrofóbicos del sustrato, induciendo el plegamiento del sustrato. La hidrólisis de ATP y la unión de una nueva proteína sustrato a la cavidad opuesta envía una señal alostérica que hace que GroES y la proteína encapsulada se liberen en el citosol . Una proteína dada se someterá a múltiples rondas de plegamiento, volviendo cada vez a su estado original desplegado, hasta que se logre la conformación nativa o una estructura intermedia comprometida para alcanzar el estado nativo. Alternativamente, el sustrato puede sucumbir a una reacción competitiva, como el plegamiento incorrecto y la agregación con otras proteínas plegadas incorrectamente. [26]
Termodinámica
La naturaleza restringida del interior del complejo molecular favorece fuertemente las conformaciones moleculares compactas de la proteína sustrato. Las interacciones libres en solución, de largo alcance y no polares solo pueden ocurrir a un alto costo en entropía . En los espacios reducidos del complejo GroEL, la pérdida relativa de entropía es mucho menor. El método de captura también tiende a concentrar los sitios de unión no polares por separado de los sitios polares. Cuando se eliminan las superficies no polares GroEL, la posibilidad de que cualquier grupo no polar dado encuentre un sitio intramolecular no polar es mucho mayor que en la solución a granel. Los sitios hidrófobos que estaban en el exterior se agrupan en la parte superior del dominio cis y se unen entre sí. La geometría de GroEL requiere que las estructuras polares conduzcan y envuelvan el núcleo no polar a medida que emerge del lado trans .
Estructura
Estructuralmente, GroEL es un tetradecámero de doble anillo, con los anillos cis y trans que constan de siete subunidades cada uno. Los cambios conformacionales que ocurren dentro de la cavidad central de GroEL hacen que el interior de GroEL se vuelva hidrofílico, en lugar de hidrofóbico, y es probablemente lo que facilita el plegamiento de proteínas.
GroEL (lateral)
GroEL (arriba)
Complejo GroES / GroEL (lateral)
Complejo GroES / GroEL (arriba)
La clave de la actividad de GroEL está en la estructura del monómero. El monómero Hsp60 tiene tres secciones distintas separadas por dos regiones de bisagra. La sección apical contiene muchos sitios de unión hidrófobos para sustratos proteicos desplegados . Muchas proteínas globulares no se unen al dominio apical porque sus partes hidrófobas están agrupadas en el interior, lejos del medio acuoso, ya que esta es la conformación termodinámicamente óptima. Por tanto, estos "sitios de sustrato" solo se unirán a proteínas que no estén plegadas de forma óptima. El dominio apical también tiene sitios de unión para los monómeros Hsp10 de GroES.
El dominio ecuatorial tiene una ranura cerca del punto de articulación para la unión de ATP , así como dos puntos de unión para la otra mitad de la molécula GroEL. El resto de la sección ecuatorial es moderadamente hidrófila.
La adición de ATP y GroES tiene un efecto drástico sobre la conformación del dominio cis . Este efecto es causado por la flexión y la rotación en los dos puntos de articulación de los monómeros Hsp60. El dominio intermedio se pliega hacia abajo y hacia adentro unos 25 ° en la bisagra inferior. Este efecto, multiplicado a través de la flexión cooperativa de todos los monómeros, aumenta el diámetro ecuatorial de la jaula GroEL. Pero el dominio apical gira un total de 60 ° hacia arriba y hacia afuera en la bisagra superior, y también gira 90 ° alrededor del eje de la bisagra. Este movimiento abre la jaula muy ampliamente en la parte superior del dominio cis , pero elimina por completo los sitios de unión del sustrato del interior de la jaula.
Interacciones
Se ha demostrado que GroEL interactúa con GroES , [27] [28] ALDH2 , [28] Caspasa 3 [27] [29] y Dihidrofolato reductasa . [30]
Morfogénesis del fago T4
Los genes del bacteriófago (fago) T4 que codifican proteínas con un papel en la determinación de la estructura del fago T4 se identificaron utilizando mutantes letales condicionales . [31] La mayoría de estas proteínas demostraron ser componentes estructurales mayores o menores de la partícula de fago completa. Sin embargo, entre los productos génicos (gps) necesarios para el ensamblaje del fago, Snustad [32] identificó un grupo de gps que actúan catalíticamente en lugar de incorporarse a la estructura del fago. Estos gps catalíticos incluían gp31. La bacteria E. coli es el hospedador del fago T4, y la proteína gp31 codificada por el fago parece ser funcionalmente homóloga a la proteína chaparona GroES de E. coli y capaz de sustituirla en el ensamblaje de viriones del fago T4 durante la infección. [5] El papel de la proteína gp31 codificada por el fago parece ser interactuar con la proteína GroEL codificada por el huésped E. coli para ayudar en el plegado y ensamblaje correctos de la proteína principal de la cápside de la cabeza del fago, gp23. [5]
Ver también
- Chaperonina
- Proteína de choque térmico
Referencias
- ^ a b c GRCh38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSG00000144381 - Ensembl , mayo de 2017
- ^ a b c GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000025980 - Ensembl , mayo de 2017
- ^ "Referencia humana de PubMed:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
- ^ "Referencia de PubMed del ratón:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
- ^ a b c Zeilstra-Ryalls J, Fayet O, Georgopoulos C (1991). "Las chaperoninas GroE (Hsp60) universalmente conservadas". Annu. Rev. Microbiol . 45 : 301-25. doi : 10.1146 / annurev.mi.45.100191.001505 . PMID 1683763 .
- ^ a b c d Gupta RS (enero de 1995). "Evolución de las familias de chaperoninas (Hsp60, Hsp10 y Tcp-1) de proteínas y origen de células eucariotas" . Mol. Microbiol . 15 (1): 1–11. doi : 10.1111 / j.1365-2958.1995.tb02216.x . PMID 7752884 .
- ^ a b c d e f g h yo Itoh H, Komatsuda A, Ohtani H, et al. (Diciembre de 2002). "Mammalian HSP60 se clasifica rápidamente en las mitocondrias en condiciones de deshidratación". EUR. J. Biochem . 269 (23): 5931–8. doi : 10.1046 / j.1432-1033.2002.03317.x . PMID 12444982 .
- ^ Cheng MY, Hartl FU, Horwich AL (noviembre de 1990). "La chaperonina mitocondrial hsp60 es necesaria para su propio ensamblaje". Naturaleza . 348 (6300): 455–8. doi : 10.1038 / 348455a0 . PMID 1978929 .
- ^ a b c d e f Fenton WA y col. (Octubre de 1994). "Residuos en la chaperonina GroEL necesarios para la unión y liberación de polipéptidos". Naturaleza . 371 (6498): 614–9. doi : 10.1038 / 371614a0 . PMID 7935796 .
- ^ a b Habich C y col. (Marzo de 2007). "Proteína de choque térmico 60: papel regulador de las células inmunes innatas". Célula. Mol. Life Sci . 64 (6): 742–51. doi : 10.1007 / s00018-007-6413-7 . PMID 17221165 .
- ^ a b c d e f g h yo Ranford JC y col. (Septiembre de 2000). "Las chaperoninas son proteínas de señalización celular: el desarrollo de la biología de las chaperonas moleculares" . Experto Rev Mol Med . 2 (8): 1–17. doi : 10.1017 / S1462399400002015 . PMID 14585136 .
- ^ PDB : 1SRV ; Walsh MA y col. (Junio de 1999). "Llevando MAD al extremo: determinación ultrarrápida de la estructura de las proteínas". Acta Crystallogr. D . 55 (6): 1168–73. doi : 10.1107 / S0907444999003698 . PMID 10329779 .
- ^ Johnson RB y col. (2003). "Clonación y caracterización del gen HSP60 de la chaperonina de levadura". Genética . 84 (2): 295–300. doi : 10.1016 / 0378-1119 (89) 90503-9 . PMID 2575559 .
- ^ a b c d Koll H y col. (Marzo de 1992). "La actividad anti-plegamiento de hsp60 acopla la importación de proteínas en la matriz mitocondrial con la exportación al espacio intermembrana" (PDF) . Celular . 68 (6): 1163–75. doi : 10.1016 / 0092-8674 (92) 90086-R . PMID 1347713 .
- ^ Kaufman, BA. Estudios sobre nucleoides del ADN mitocondrial en Saccharomyces cerevisia: identificación de proteínas bifuncionales. En Genética y Desarrollo , UT Southwestern Medical Center en Dallas, Dallas, TX. 241pp.
- ^ Kaufman, BA (2003). "Una función de la chaperonina mitocondrial Hsp60 en la estructura y transmisión de nucleoides del ADN mitocondrial en Saccharomyces cerevisiae" . The Journal of Cell Biology . 163 (3): 457–461. doi : 10.1083 / jcb.200306132 . ISSN 0021-9525 . PMC 2173642 . PMID 14597775 .
- ^ Koll H y col. (1992). "Actividad anti-plegamiento de la importación de proteínas de parejas HSP60 en la matriz mitocondrial con exportación al espacio intermembrana" (PDF) . Celular . 68 (6): 1163–75. doi : 10.1016 / 0092-8674 (92) 90086-R . PMID 1347713 .
- ^ Itoh H y col. (Diciembre de 2002). "Mammalian HSP60 se clasifica rápidamente en las mitocondrias en condiciones de deshidratación". EUR. J. Biochem . 269 (23): 5931–8. doi : 10.1046 / j.1432-1033.2002.03317.x . PMID 12444982 .
- ^ a b c Hansen JJ, Bross P, Westergaard M y col. (Enero de 2003). "Estructura genómica de los genes de la chaperonina mitocondrial humana: HSP60 y HSP10 se localizan cara a cara en el cromosoma 2 separados por un promotor bidireccional". Tararear. Genet . 112 (1): 71–7. doi : 10.1007 / s00439-002-0837-9 . PMID 12483302 .
- ^ Vargas-Parada L, Solis C (2001). "Choque de calor y respuesta al estrés de Taenia solium y T. crassiceps ". Parasitología . 122 (5): 583–8. doi : 10.1017 / s0031182001007764 .
- ^ Calabrese V, Mancuso C, Ravagna A, et al. (Mayo de 2007). "La inducción in vivo de proteínas de choque térmico en la sustancia negra después de la administración de L-DOPA se asocia con una mayor actividad del complejo mitocondrial I y estrés nitrosativo en ratas: regulación por el estado redox del glutatión". J. Neurochem . 101 (3): 709-17. doi : 10.1111 / j.1471-4159.2006.04367.x . PMID 17241115 .
- ^ Rossi MR, Somji S, Garrett SH, Sens MA, Nath J, Sens DA (diciembre de 2002). "Expresión de genes de respuesta al estrés hsp 27, hsp 60, hsc 70 y hsp 70 en células uroteliales humanas cultivadas (UROtsa) expuestas a concentraciones letales y subletales de arsenito de sodio" . Reinar. Perspectiva de salud . 110 (12): 1225–32. doi : 10.1289 / ehp.021101225 . PMC 1241110 . PMID 12460802 .
- ^ a b Cappello F, Di Stefano A, David S, et al. (Noviembre de 2006). "La regulación a la baja de Hsp60 y Hsp10 predice la carcinogénesis del epitelio bronquial en fumadores con enfermedad pulmonar obstructiva crónica" . Cáncer . 107 (10): 2417–24. doi : 10.1002 / cncr.22265 . PMID 17048249 .
- ^ a b Urushibara M, Kageyama Y, Akashi T, et al. (Enero de 2007). "HSP60 puede predecir una buena respuesta patológica a la quimiorradioterapia neoadyuvante en el cáncer de vejiga" . Jpn. J. Clin. Oncol . 37 (1): 56–61. doi : 10.1093 / jjco / hyl121 . PMID 17095522 .
- ^ a b Lebret T, Watson RW, Molinié V y col. (Septiembre de 2003). "Proteínas de choque térmico HSP27, HSP60, HSP70 y HSP90: expresión en carcinoma de vejiga" . Cáncer . 98 (5): 970–7. doi : 10.1002 / cncr.11594 . PMID 12942564 .
- ^ Horwich AL, Fenton WA, Chapman E, Farr GW (2007). "Dos familias de chaperonina: fisiología y mecanismo". Annu. Rev. Cell Dev. Biol . 23 : 115–45. doi : 10.1146 / annurev.cellbio.23.090506.123555 . PMID 17489689 .
- ^ a b Samali A, Cai J, Zhivotovsky B, Jones DP, Orrenius S (abril de 1999). "Presencia de un complejo pre-apoptótico de pro-caspasa-3, Hsp60 y Hsp10 en la fracción mitocondrial de las células jurkat" . EMBO J . 18 (8): 2040–8. doi : 10.1093 / emboj / 18.8.2040 . PMC 1171288 . PMID 10205158 .
- ^ a b Lee KH, Kim HS, Jeong HS, Lee YS (octubre de 2002). "Chaperonin GroESL media el plegamiento de proteínas de la aldehído deshidrogenasa mitocondrial de hígado humano en Escherichia coli". Biochem. Biophys. Res. Comun . 298 (2): 216–24. doi : 10.1016 / S0006-291X (02) 02423-3 . PMID 12387818 .
- ^ Xanthoudakis S, Roy S, Rasper D, Hennessey T, Aubin Y, Cassady R, Tawa P, Ruel R, Rosen A, Nicholson DW (abril de 1999). "Hsp60 acelera la maduración de pro-caspasa-3 por las proteasas activadoras aguas arriba durante la apoptosis" . EMBO J . 18 (8): 2049–56. doi : 10.1093 / emboj / 18.8.2049 . PMC 1171289 . PMID 10205159 .
- ^ Mayhew M, da Silva AC, Martin J, Erdjument-Bromage H, Tempst P, Hartl FU (febrero de 1996). "Plegamiento de proteínas en la cavidad central del complejo de chaperonina GroEL-GroES". Naturaleza . 379 (6564): 420–6. doi : 10.1038 / 379420a0 . PMID 8559246 . S2CID 4310511 .
- ^ Edgar RS, Epstein RH (febrero de 1965). "La genética de un virus bacteriano". Scientific American . 212 (2): 70–8. Código Bibliográfico : 1965SciAm.212b..70E . doi : 10.1038 / scientificamerican0265-70 . PMID 14272117 .
- ^ Snustad DP (agosto de 1968). "Interacciones de dominancia en células de Escherichia coli infectadas de forma mixta con mutantes de tipo salvaje y ámbar del bacteriófago T4D y sus posibles implicaciones en cuanto al tipo de función del producto genético: catalítica frente a estequiométrica". Virología . 35 (4): 550–63. doi : 10.1016 / 0042-6822 (68) 90285-7 . PMID 4878023 .
Otras lecturas
- Tabibzadeh S, Broome J (1999). "Proteínas de choque térmico en el endometrio humano durante todo el ciclo menstrual" . Infect Dis Obstet Gynecol . 7 (1–2): 5–9. doi : 10.1002 / (SICI) 1098-0997 (1999) 7: 1/2 <5 :: AID-IDOG2> 3.0.CO; 2-Y . PMC 1784709 . PMID 10231001 .
- Schäfer C, Williams JA (2000). "Quinasas de estrés y proteínas de choque térmico en el páncreas: posibles roles en la función normal y la enfermedad". J. Gastroenterol . 35 (1): 1–9. doi : 10.1080 / 003655200750024443 . hdl : 2027,42 / 42441 . PMID 10632533 . S2CID 9706591 .
- Moseley P. (2000). "Proteínas de estrés y la respuesta inmune". Inmunofarmacología . 48 (3): 299-302. doi : 10.1016 / S0162-3109 (00) 00227-7 . PMID 10960671 .
- Liu Y, Steinacker JM (2001). "Cambios en las proteínas de choque térmico del músculo esquelético: importancia patológica". Parte delantera. Biosci . 6 : D12-25. doi : 10.2741 / Liu . PMID 11145923 .
- Van Maele B, Debyser Z (2005). "Integración del VIH-1: una interacción entre la integrasa del VIH-1, proteínas celulares y virales". SIDA Rev . 7 (1): 26–43. PMID 15875659 .
- Hochstrasser DF, Frutiger S, Paquet N, Bairoch A, Ravier F, Pasquali C, Sanchez JC, Tissot JD, Bjellqvist B, Vargas R (1992). "Mapa de proteínas de hígado humano: una base de datos de referencia establecida por microsecuenciación y comparación de gel". Electroforesis . 13 (12): 992–1001. doi : 10.1002 / elps.11501301201 . PMID 1286669 . S2CID 23518983 .
- Ikawa S, Weinberg RA (1992). "Una interacción entre p21ras y la proteína de choque térmico hsp60, una chaperonina" . Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 89 (6): 2012–6. doi : 10.1073 / pnas.89.6.2012 . PMC 48586 . PMID 1347942 .
- Brudzynski K, Martínez V, Gupta RS (1992). "Localización inmunocitoquímica de proteína relacionada con la proteína de choque térmico 60 en gránulos secretores de células beta y su distribución alterada en ratones diabéticos no obesos" . Diabetologia . 35 (4): 316-24. doi : 10.1007 / BF00401198 . PMID 1516759 .
- Dawson SJ, White LA (1992). "Tratamiento de la endocarditis por Haemophilus aphrophilus con ciprofloxacino". J. Infect . 24 (3): 317-20. doi : 10.1016 / S0163-4453 (05) 80037-4 . PMID 1602151 .
- Singh B, Patel HV, Ridley RG, Freeman KB, Gupta RS (1990). "Importación mitocondrial de la proteína chaperonina humana (HSP60)". Biochem. Biophys. Res. Comun . 169 (2): 391–6. doi : 10.1016 / 0006-291X (90) 90344-M . PMID 1972619 .
- Venner TJ, Singh B, Gupta RS (1990). "Secuencias de nucleótidos y características estructurales novedosas de familias de genes de hsp60 (chaperonina) de hámster humano y chino". DNA Cell Biol . 9 (8): 545–52. doi : 10.1089 / dna.1990.9.545 . PMID 1980192 .
- Ward LD, Hong J, Whitehead RH, Simpson RJ (1990). "Desarrollo de una base de datos de secuencias de aminoácidos para proteínas de carcinoma de colon humano separadas por electroforesis bidimensional en gel de poliacrilamida". Electroforesis . 11 (10): 883–91. doi : 10.1002 / elps.1150111019 . PMID 2079031 . S2CID 21541503 .
- Jindal S, Dudani AK, Singh B, Harley CB, Gupta RS (1989). "Estructura primaria de una proteína mitocondrial humana homóloga a las chaperoninas bacterianas y vegetales y al antígeno micobacteriano de 65 kilodalton" . Mol. Célula. Biol . 9 (5): 2279–83. doi : 10.1128 / mcb.9.5.2279 . PMC 363030 . PMID 2568584 .
- Waldinger D, Eckerskorn C, Lottspeich F, Cleve H (1988). "Homología de secuencia de aminoácidos de una proteína celular polimórfica de linfocitos humanos y las chaperoninas de Escherichia coli (groEL) y cloroplastos (proteína de unión a Rubisco)". Biol. Chem. Hoppe-Seyler . 369 (10): 1185–9. doi : 10.1515 / bchm3.1988.369.2.1185 . PMID 2907406 .
- Kreisel W, Hildebrandt H, Schiltz E, Köhler G, Spamer C, Dietz C, Mössner W, Heilmann C (1994). "Detección microscópica electrónica de inmuno-oro de la proteína de choque térmico 60 (hsp60) en mitocondrias de hepatocitos y miocardiocitos de rata". Acta Histochem . 96 (1): 51–62. doi : 10.1016 / s0065-1281 (11) 80009-7 . PMID 7518175 .
- Corbett JM, Wheeler CH, Baker CS, Yacoub MH, Dunn MJ (1994). "La base de datos de proteínas de gel bidimensional de miocardio humano: actualización de 1994". Electroforesis . 15 (11): 1459–65. doi : 10.1002 / elps.11501501209 . PMID 7895732 . S2CID 33359306 .
- Baca-Estrada ME, Gupta RS, Stead RH, Croitoru K (1994). "Expresión intestinal y respuestas inmunitarias celulares a la proteína 60 de choque térmico humano en la enfermedad de Crohn". Cavar. Dis. Sci . 39 (3): 498–506. doi : 10.1007 / BF02088334 . PMID 7907543 . S2CID 22032288 .
- Vélez-Granell CS, Arias AE, Torres-Ruíz JA, Bendayan M (1994). "Chaperonas moleculares en tejido pancreático: la presencia de cpn10, cpn60 y hsp70 en distintos compartimentos a lo largo de la vía secretora de las células acinares". J. Cell Sci . 107 (3): 539–49. PMID 7911805 .
- Mayhew M, da Silva AC, Martin J, Erdjument-Bromage H, Tempst P, Hartl FU (1996). "Plegamiento de proteínas en la cavidad central del complejo de chaperonina GroEL-GroES". Naturaleza . 379 (6564): 420–6. doi : 10.1038 / 379420a0 . PMID 8559246 . S2CID 4310511 .
- Tabibzadeh S, Kong QF, Satyaswaroop PG, Babaknia A (1996). "Proteínas de choque térmico en el endometrio humano durante todo el ciclo menstrual" . Tararear. Reprod . 11 (3): 633–40. doi : 10.1093 / humrep / 11.3.633 . PMID 8671282 .
enlaces externos
- GroEL + Protein en los encabezados de temas médicos (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
- "Bacterias Palaeos: Piezas: GroEL" . Archivado desde el original el 26 de abril de 2007. (Sin derechos reservados)
- Estructuras macromoleculares 3D de GroEL en EMDB