The penultimate step of proteasomal ATPase assembly is mediated by a switch dependent on the chaperone Nas2.
The penultimate step of proteasomal ATPase assembly is mediated by a switch dependent on the chaperone Nas2.
复制标题
蛋白酶体ATPase组件的倒数第二步是由取决于伴侣NAS2的开关介导的。
DOI：
10.1016/j.jbc.2023.102870
复制
发表时间：
2023-02
影响因子：
4.8
通讯作者：
Park, Soyeon
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Sekaran, Suganya;Park, Soyeon
蛋白酶体全酶是一种复杂的分子机器，可以降解大多数蛋白质。在蛋白酶体全酶中，六个不同的 ATP 酶亚基（Rpt1 至 Rpt6）通过向其中注入蛋白质底物来实现蛋白质降解。各个 Rpt 亚基通过与其同源伴侣结合，逐步组装成异六聚体“Rpt 环”。异六聚 Rpt 环的完成与特定分子伴侣 Nas2 的释放相关；然而，尚不清楚该事件是否以及如何确保正确的 Rpt 环组装。在这里，我们通过捕获异六聚体 Rpt 环组装的倒数第二步来检查 Nas2 的作用。为此，我们使用共表达所有 Rpt 亚基和组装伴侣的异源大肠杆菌系统以及酿酒酵母来跟踪内源 Rpt 环组装过程中 Nas2 的作用。我们表明 Nas2 使用空间位阻来阻止倒数第二步过早进展到 Rpt 环组装的最后一步。重要的是，当最后一个 ATP 酶亚基 Rpt1 无法及时添加时，Nas2 可以通过其空间活性激活装配检查点。当 Nas2 识别出 Rpt1 正确添加到其同源 Rpt5 的一侧，并通过 Rpt5 另一侧的 Rpt4 水解 ATP 时，可以通过 Nas2 释放来缓解此检查点，从而完成 Rpt 环组装。我们的研究结果揭示了 Nas2 释放的双重标准，作为确保新组装的蛋白酶体 ATP 酶的组成和功能能力的机制，以生成蛋白酶体全酶。
The proteasome holoenzyme is a complex molecular machine that degrades most proteins. In the proteasome holoenzyme, six distinct ATPase subunits (Rpt1 through Rpt6) enable protein degradation by injecting protein substrates into it. Individual Rpt subunits assemble into a heterohexameric “Rpt ring” in a stepwise manner, by binding to their cognate chaperones. Completion of the heterohexameric Rpt ring correlates with release of a specific chaperone, Nas2; however, it is unclear whether and how this event may ensure proper Rpt ring assembly. Here, we examined the action of Nas2 by capturing the poorly characterized penultimate step of heterohexameric Rpt ring assembly. For this, we used a heterologous Escherichia coli system coexpressing all Rpt subunits and assembly chaperones as well as Saccharomyces cerevisiae to track Nas2 actions during endogenous Rpt ring assembly. We show that Nas2 uses steric hindrance to block premature progression of the penultimate step into the final step of Rpt ring assembly. Importantly, Nas2 can activate an assembly checkpoint via its steric activity, when the last ATPase subunit, Rpt1, cannot be added in a timely manner. This checkpoint can be relieved via Nas2 release, when Nas2 recognizes proper addition of Rpt1 to one side of its cognate Rpt5, and ATP hydrolysis by Rpt4 on the other side of Rpt5, allowing completion of Rpt ring assembly. Our findings reveal dual criteria for Nas2 release, as a mechanism to ensure both the composition and functional competence of a newly assembled proteasomal ATPase, to generate the proteasome holoenzyme.
登录
查看更多内容
影响因子：
16.8
作者：
Kleijnen, Maurits F.;Roelofs, Jeroen;Finley, Daniel
通讯作者：
Finley, Daniel
影响因子：
16
作者：
Leggett, DS;Hanna, J;Finley, D
通讯作者：
Finley, D
影响因子：
64.5
作者：
FINLEY, D;OZKAYNAK, E;VARSHAVSKY, A
通讯作者：
VARSHAVSKY, A
影响因子：
64.8
作者：
Lander, Gabriel C.;Estrin, Eric;Matyskiela, Mary E.;Bashore, Charlene;Nogales, Eva;Martin, Andreas
通讯作者：
Martin, Andreas
DOI：
10.1073/pnas.1805353115
发表时间：
2018-12-26
影响因子：
11.1
作者：
Fu, Xinyi;Sokolova, Vladyslava;Park, Soyeon
通讯作者：
Park, Soyeon