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Oct 21, 2023

ADP 감소

Communications Biology 6권, 기사 번호: 888(2023) 이 기사 인용 23 측정항목 세부 정보 액세스 CCT/TRiC 샤페로닌은 모든 진핵 세포의 세포질에서 발견되며 단백질을 보조합니다.

커뮤니케이션 생물학 6권, 기사 번호: 888(2023) 이 기사 인용

23 액세스

측정항목 세부정보

CCT/TRiC 샤페로닌은 모든 진핵 세포의 세포질에서 발견되며 ATP 의존적 방식으로 단백질 접힘을 돕습니다. 서브유닛 CCT2의 이형접합성 이중 돌연변이 T400P 및 R516H는 유전성 선천성 망막병증인 레버 선천성 흑암증(LCA)을 유발하는 것으로 알려져 있습니다. 이 이중 돌연변이는 또한 CCT/TRiC 복합체 외부에 있는 하위 단위 CCT2의 기능이 자가포식 촉진에 결함이 있도록 만듭니다. 여기에서는 Saccharomyces cerevisiae의 하위 단위 CCT2의 해당 이중 돌연변이가 CCT/TRiC에 의한 ATP 가수분해 동안 ADP의 오프 속도를 감소시키는 정상 상태 및 일시적 동역학 분석을 사용하여 보여줍니다. 우리는 또한 CCT/TRiC의 ATPase 활성이 접히지 않은 기질에 의해 자극된다는 것을 보고합니다. 우리의 결과는 CCT/TRiC의 닫힌 상태가 ADP의 느린 오프 속도로 인해 이중 돌연변이에 의해 안정화되어 자가포식 기능에 필요한 복합체에서 CCT2의 출구를 방해한다는 것을 시사합니다.

레버 선천성 흑암시(LCA)는 유전성 망막 이영양증으로, 소아 실명 사례의 약 20%를 차지합니다1,2. LCA는 현재 38개 유전자의 돌연변이와 연관되어 있습니다. 가장 흔한 LCA 관련 돌연변이 중 일부는 구아닐레이트 시클라제-1, 레티노이드 이소머라제, 이노신 5'-모노포스페이트 탈수소효소 1 및 레티놀 탈수소효소 121을 코딩하는 유전자와 같이 망막 또는 망막 색소 상피에서 단독으로 또는 주로 발현되는 유전자에 있습니다. ,2. 그러나 흥미롭게도 편재적으로 발현되는 CCT/TRiC 샤페로닌의 서브유닛 CCT2에 있는 이형접합성 이중 돌연변이 T400P 및 R516H도 LCA를 유발하는 것으로 보고되었습니다3. 모든 진핵 세포의 세포질에서 발견되는 CCT/TRiC 샤페로닌은 ATP 의존적 방식으로 단백질 접힘을 돕습니다4,5,6,7,8. 이는 보호 조건하에서 단백질 접힘이 일어날 수 있는 공동이 있는 두 개의 연속 적층 올리고머 링으로 구성됩니다. CCT/TRiC의 각 링은 링 주위에 고정된 순서로 배열된 CCT1~CCT8의 8개 하위 단위로 구성됩니다. CCT/TRiC는 하위 단위별 연락처를 통해 클라이언트를 바인딩할 수 있는 개방형 apo 상태와 클라이언트가 캡슐화되는 협력적 ATP 바인딩 및 가수분해에 따라 도달한 닫힌 상태 사이를 순환합니다.

CCT/TRiC의 접힘 기능은 온전한 올리고머 복합체를 필요로 하는 것으로 여겨지지만 개별 하위 단위는 핵에서 일부 발견에 의해 초기 연구9,10에서 제안된 대로 달빛 역할을 할 수도 있습니다. 예를 들어, 최근에는 단량체성 소단위 CCT2가 자가포식소체 마커 ATG8 계열 구성원과 상호작용하여 고형 단백질 응집체의 자가포식 분해를 촉진하는 것으로 보고되었습니다. 이 상호작용은 위치 503-505의 인간 CCT2 잔기 VLL과 위치 513-515의 VIL에 의해 매개되는 것으로 밝혀졌으며, 이는 CCT/TRiC 복합체의 나머지 부분에서 서브유닛 CCT2가 분리되면 노출됩니다. 이러한 ATG8 상호작용 잔기에 대한 LCA 관련 돌연변이 R516H 부위의 근접성은 이것이 자가포식 막 표적화 및 고체 응집체 분해를 방해함으로써 질병을 유발할 수 있음을 시사했습니다. LCA와 손상된 자가포식 사이의 연관성은 실제로 이전에 보고되었습니다. R516H와 T400P 돌연변이 모두 CCT2와 Atg811의 연관성을 감소시키는 것으로 밝혀졌지만 이것이 돌연변이 T400P에 의해 발생하는 메커니즘은 덜 명확했습니다. 돌연변이 T400P가 보존된 촉매성 아스파르트산 잔기를 포함하는 나선 14에 있다는 점을 고려하면 T400P가 CCT/TRiC의 ATPase 활성을 변경하고 닫힌 상태를 안정화시키는 것으로 추측되었습니다. 닫힌 상태의 안정화는 복합체로부터 서브유닛 CCT2 해리를 방해하여 자가포식을 손상시킵니다. 여기에서 우리는 하위 단위 CCT2의 돌연변이 T394P 및 R510H를 사용하여 Saccharomyces cerevisiae에서 CCT/TRiC의 ATPase 활성에 대한 자세한 분석을 수행하여 이 가설을 테스트했습니다.