ΔΟΜΕΣ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ. Fibrous - extended shape, insoluble (e.g. keratin, collagen, elastin) Globular

Transcript

1 ΔΟΜΕΣ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ Fibrous - extended shape, insoluble (e.g. keratin, collagen, elastin) Globular - compact shape, water soluble (e.g. myoglobin, trypsin) Membranous - often multidomain one lipid soluble (e.g. photoreaction centre, ATP synthase)

2 Σφαιρικές πρωτεΐνες Παραδείγματα περιλαμβάνουν: ένζυμα, αντισώματα, μεταφορείς Από 5 έως 500 kda ( αμινοξέα) Πτύχωση ενεργή κατάσταση Χαλαρή: χαμηλής ενέργειας

3 Σφαιρικές πρωτεΐνες Τι σημαίνουν οι δομές ; Πεπτιδικές αλυσίδες πληρούν τους εγγενείς περιορισμούς στη δική τους δομή Η πεπτιδική αλυσίδα πρέπει να αναδιπλώνεται έτσι ώστε να "θάψει" τις υδρόφοβες πλευρικές αλυσίδες, ελαχιστοποιώντας την επαφή τους με το νερό. Φορτισμένα και πολικά κατάλοιπα βρίσκονται συνήθως στην επιφάνεια που έρχεται σε επαφή με το νερό - αλλά μπορεί να εσωτερικευθεί αν ικανοποιούνται οι προυποθέσεις η δημιουργίας δεσμών Η και η ισορροπία φορτίου

4 ΜΟΡΙΑΚΟΙ «ΚΗΔΕΜΟΝΕΣ» Γιατί οι χρειάζονται «κηδεμόνες», εάν η πληροφορία για την αναδίπλωση είναι συνυφασμένες με την ακολουθία; Να προστατεύσουν τα «εν τω γεννάσθαι» πρωτεϊνικά μόρια από αποικοδόμηση και καταβύθιση και για να αποτρέψουν λανθασμένη αναδίπλωση πρωτεϊνών έτσι να έχουν άλλη μια ευκαιρία πτυχωθούν σωστά ATP

5 Ασθένειες που σχετίζοντα άμεσα με την Prion diseases (Proteinaceous infectious particle) e.g. MAD cow (bovine spongiform ecephalopathy [BSE]), KURU, Creutzfeld-Jacob change of protein conformation Fibril or amyloid formation Alzheimers Parkinsons πτύχωση των πρωτεϊνών

6 Τι θα συμβεί αν πρωτεΐνες δεν πτυχωθούν σωστά;

7

8 Μη-λειτουργικές Ακατάλληλες αλληλεπιδράσεις Μη παραγωγικές αλληλεπιδράσεις Συσσωμάτωση Στόχευση για πρωτεόλυση Διαρροή κυτταρικών πόρων (δέσμευση της ύλης και της ενέργειας)

9 Οι πρωτεϊνικές αλληλεπιδράσεις μπορεί να είναι άκρως ειδικές Chaperones και chaperonins πρέπει να δεσμεύουν μια πολλές διαφορετικές πρωτεΐνες Ποιος είναι ο μηχανισμός της αναγνώρισης ότι η πρωτεΐνη δεν είναι σωστά πτυχωμένη;

10 Hsp70 και Hsp90 Τα σημαντικότερα chaperones που βρίσκονται στα θηλαστικά είναι οι πρωτεΐνες Hsp70 και 90 Το Hsp70 συμμετέχει στην πτύχωση των πρόσφατα συντεθειμένων πρωτεϊνών, και στην προστασία των πρωτεϊνών κατά τη διάρκεια της κυτταρικής λειτουργίας και της πρωτεϊνικής κίνησης Hsp90 : η λειτουργία της είναι περιορισμένη, αλλά διαδραματίζει έναν ρόλο στην κυτταρική ανταπόκριση σε αντίξοες συνθήκες

11 Και οι δύο αυτοί οι τύποι chaperones συνδέονται με τα μη πτυχωμένα πρωτεϊνικά υποστρώματα μέσω των υδρόφοβων περιοχών Ελέγχουν τη διαμόρφωση των πρωτεϊνών που εμπλέκονται περιλαμβάνονται στη μεταγωγή σήματος, τον πολλαπλασιασμό κυττάρων, και την απόπτωση Συνεργάζονται με τους μηχανισμούς αποικοδόμησης στο κύτταρο Hsp70 και Hsp90 απαιτούν co-chaperones προκειμένου να λειτουργήσουν

12 Carboxyl terminus of Hsp70 Interacting Protein-CHIP CHIP είναι co- chaperone που αλληλεπιδρά με hsp70, και επιταχύνει την εξαρτώμενη από ουβικιτίνη, αποικοδόμηση των υποστρωμάτων των chaperones

13 Molecular chaperones: Γενικές έννοιες Απαιτούμενα για να θεωρηθεί μία πρωτεΐνη chaperone: (1) Να αλληλεπιδρά με και να σταθεροποιεί μη φυσικές μορφές της πρωτεΐνης (ων); - (2) δεν αποτελεί μέρος της τελικής διάταξης της πρωτεΐνης (-ών) στόχων Λειτουργίες ενός μοριακού συνοδού: "Κλασική" - Βοηθούν αναδίπλωση και συναρμολόγηση...πιο πρόσφατα - Δομική Διαμόρφωση της πρωτεΐνης στόχου (υποστρώματος) - μεταφορά ΠΥ - Διάσπαση των πρωτεϊνικών συσσωματωμάτων - Αποπτύχωση των ΠΥ

14 Hsp70 in de novo protein biogenesis

15 Λειτουργικός κύκλος Βακτηριακής DnaK

16

17 Η λειτουργία της prefoldin Ο μηχανισμός της prefoldin είναι σαφώς διαφορετικός από αυτόν της Hsp70, αλλά η γενική λειτουργία μπορεί να είναι παρόμοια: και οι δύο δεσμεύουν νέα πολυπεπτίδια prefoldin: μπορεί να σταθεροποιήσει μια μη πτυχωμένη πρωτεΐνη για την επακόλουθη πτύχωση δίπλωμα από Hsp 70 -Υπάρχει archaeal prefoldin η παρουσία prefoldin μπορεί να επιλύσει το παράδοξο ότι πολλά archaea δεν έχουν Hsp70

18 Chaperones: Variations on a theme

19 Chaperonin complex GroES/GroEL Journal of Biochemistry (5):

20 GroEL (Hsp60)

21 GroEL/GroES complex

22