blanca.ortiz@siu.udea.edu.co

Papel de las chaperonasIn vitro

Concentración estimada de proteínas de una célula típica = 300 mg/ml

Hsp70Bacteriano

DnaK

Nter: 44 kDa Cter: 18 kDa

Dominio ATPasaHsc70 Bovino

.ADP~Pi~Mg2+

+ 2 K+

Dominio DnaK

PéptidoReg ⇑

hidrofóbicasUnión 40 residuos

.

DominioDnaJ bacteriano

Dominio JE. Coli(Hsp40)

HPD: motivocrítico para unión a Hsp70

.

FactorGrpE: 23 kDa

DnaJ: 41 kDaChaperona

14 sub-unidades idénticas2 anillos de 7 unidades c/u

Dominio ecuatorialBolsillo unión ATP

.

Dominio apicalaas hidrofóbicos

GroES

Mas heterogéneo en secuencia y estructuraAnillos entre 8 y 9

Eucariótica(Tailless complex polipeptido-I)Ausencia de GroES

No actúa en polipéptidos nacientes.

Actúa en proteínas con señal de traducción:

Receptores de hormonas esteroidesSeñalización de quinasasFactores de transcripción

Es altamente abundante en células eucariotas ˜ 2% prot. Citosólicas

Chaperona dependiente de ATP

Complejo multiproteico denominado: foldosoma

Maquinaria multichaperona en el citosol:

Hsp70Peptidil-propil-isomerasas

Otras cochaperonas

Tamaño de la cavidad: 2.5 a 5.5 nmEn GroEL: 6.5 a 8.0 nm

P23 Co-chaperonaEstimula hidrólisis ATPDependiente de disociaciónHsp90/sustrato

Dominio de unión al ligandoINESTABLE

Drosophila

No permite la unión a DNA

Regulación de la expresión del monómero

INACTIVO“Humanos”

Factor de transcripción (HSF)1 bajo condiciones de NO estrés.

PROTEASOMA

Proteasoma

NF-κB

- (Ornitina decarboxilasa)

Funciones de Proteasoma poli-ubiquitinación

✄ Degradación de proteínas, después de cumplir su función.✄ Degradación de proteínas anómalas, control de calidad✄ Activación de procesos celulares, mediante degradación de proteínas inhibitorias criticas, ej: ciclo celular.✄ Metabolismo, ejercicio, músculos requieren aas para convertirlos en glucosa y quemar energía.✄ Sistema inmune, generando péptidos blancos que sean reconocidos por este. Bazo y nódulos linfoides = Inmunoproteasoma.✄ Comunicación célula/célula✄ Endocitosis✄ Trascripción✄ Reparación DNA✄ Traducción de señales ✄ Apoptosis

Vía UBIQUITINA PROTEASOMA - Compleja

Involucra 100 componentes (hasta ahora)

✾ Proteasoma = 30 sub-unidades diferentes ✾ ubiquitina dependiente ✾ ATP dependiente ✾ Estructura compleja, maquinaria enzimática

Mayor proteasa no-lisosomal en células eucariotas. 30.000 proteasomas/célula

19S Regulador› Reconoce sustratos poli-Ubiquitina› Actv. Isopeptidasa, corta la Ubiquitina› Abre el poro de 20S› Actividad antichaperona, desdobla proteínas.

2 Mda - 30.3S

≈45 nm longCAP-19S≈ 18 proteínas

(25 a 110 kDa = 700 kDa)

(-) hidrofóbicaV ≈ 84 nm3 - ≈ 70

kDa

Micrografía inmuno-electrónica20S de placenta humana

Tricorn proteasaT. acidophilum

Gal6S. cerevisiae

Leucina aminopeptidasaBovina

ATPasas = dependiente - ProcariotesATPasas= dependiente/independiente - Eucariotes

ATPasas independientes – Hidrólisis de moléculas pequeñas - Precursores evolutivos a partir de ATPasas dependientes.

Peptidasas independientes de ATP

C

H - C - OHCOO-

H+H3N

CH3

ı

ı

ı

- -

β1(Pre3) ➞ Peptidil glutamil hidrolasa. Reconoce sec. después de aas ácidosβ2(Pup1) ➞ Tripsina. Reconoce sec después de aas básicosβ5(Pre2) ➞ Quimotripsina. Reconoce después de res. hidrofóbicos

Proteasoma 20SLevadura

The enzyme contains three different catalytic activities, a chymotrypsin-like, a trypsin-like and a peptidyl glutamyl peptide hydrolysing activity. These three different activities are formed by three of the seven different β-subunits. In all three of these β-subunits an aminoterminal threonine is the catalytically active amino acid.

Proteasomam.

tuberculosis

Funciones de mono-ubiquitinaciónModificaciones regulatorias

✄ Transcripción✄ Función histonas✄ Tráfico de proteínas a través de membranas, ✄ blancos para los lisosomas✄ Señalización para receptores endocíticos

E1: Enz. activadora de Ubiquitina (1 sola enzima E1. eu.)E2: Enz. Conjugadora de Ubiquitina, ATP, reacción alta E, thiol-ester (10 a 30 E2s eu.)E3: Ligasa de la proteína-Ubiquitina, parece que es el único componente sujeto a regulación. (> que E2)E4: Factor conjugador de cadenas de poli-Ub. Elongación de la cadena

Ubiquitina:76 aas (eucariotes. Coo– G/K)

.

Activadora Conjugadora Ligasa

Unión tioester

K48

G76

Enz. deubiquitinante

Estructura Jerárquica del sistema ubiquitina

GroELGroEL

ProteasomaProteasoma