Prion amyloid structure explains templating: how proteins can be genes.
Prion amyloid structure explains templating: how proteins can be genes.
复制标题
DOI：
10.1111/j.1567-1364.2010.00666.x
复制
发表时间：
2010-12
影响因子：
3.2
通讯作者：
Winchester CL
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wickner RB;Shewmaker F;Edskes H;Kryndushkin D;Nemecek J;McGlinchey R;Bateman D;Winchester CL
酵母和真菌的朊病毒决定了可遗传和感染的性状，因此是由蛋白质组成的基因。大多数朊病毒是正常蛋白质的无活性形式，因为它形成称为淀粉样蛋白的自繁殖丝状富含β折叠的聚合物结构。值得注意的是，一个朊病毒蛋白序列可以形成两个或多个忠实遗传的朊病毒变体，实际上是这些基因的等位基因。什么样的蛋白质结构可以解释这种基于蛋白质的遗传？使用固态核磁共振，我们表明，感染性淀粉样蛋白的朊病毒结构域的Ure2p，Sup35p和Rnq1p有一个寄存器的并行架构。这种结构解释了淀粉样蛋白丝末端如何在加入淀粉样蛋白丝时形成新蛋白质的模板结构。在野生菌株中未发现酵母朊病毒[PSI+]和[URE3]，表明它们对细胞不利。此外，Ure2p和Sup35p的朊病毒结构域具有与朊病毒形成无关的功能，表明这些结构域的存在不是为了形成朊病毒。事实上，朊病毒形成能力并不保守，即使在S。这表明朊病毒的罕见形成是一种疾病。朊病毒结构域序列在进化中的变化通常比分子的其余部分更快，从而产生朊病毒传播的障碍，可能是在进化中通过这种保护选择的。
The yeast and fungal prions determine heritable and infectious traits, and are thus genes composed of protein. Most prions are inactive forms of a normal protein as it forms a self-propagating filamentous β – sheet - rich polymer structure called amyloid. Remarkably, a single prion protein sequence can form two or more faithfully inherited prion variants, in effect alleles of these genes. What protein structure explains this protein-based inheritance? Using solid-state NMR, we showed that the infectious amyloids of the prion domains of Ure2p, Sup35p and Rnq1p have an in-register parallel architecture. This structure explains how the amyloid filament ends can template the structure of a new protein as it joins the filament. The yeast prions [PSI+] and [URE3] are not found in wild strains, indicating they are a disadvantage to the cell. Moreover, the prion domains of Ure2p and Sup35p have functions unrelated to prion formation, indicating that these domains are not present for the purpose of forming prions. Indeed, prion forming ability is not conserved, even within S. cerevisiae, suggesting that the rare formation of prions is a disease. The prion domain sequences generally vary more rapidly in evolution than does the remainder of the molecule, producing a barrier to prion transmission, perhaps selected in evolution by this protection.
登录
查看更多内容
影响因子：
9.8
作者：
Collins SR;Douglass A;Vale RD;Weissman JS
通讯作者：
Weissman JS
影响因子：
64.8
作者：
ALPER, T;CRAMP, WA;CLARKE, MC
通讯作者：
CLARKE, MC
影响因子：
2.9
作者：
Baxa, Ulrich;Wickner, Reed B.;Tycko, Robert
通讯作者：
Tycko, Robert
影响因子：
4.8
作者：
Caughey, B;Raymond, GJ;Bessen, RA
通讯作者：
Bessen, RA
DOI：
10.1073/pnas.082097899
发表时间：
2002-04-16
影响因子：
11.1
作者：
Baxa, U;Speransky, V;Wickner, RB
通讯作者：
Wickner, RB