Heterohexameric ring arrangement of the eukaryotic proteasomal ATPases: implications for proteasome structure and assembly.
Heterohexameric ring arrangement of the eukaryotic proteasomal ATPases: implications for proteasome structure and assembly.
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DOI：
10.1016/j.molcel.2010.02.035
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发表时间：
2010-05-14
期刊：
影响因子：
16
通讯作者：
Hochstrasser M
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Tomko RJ Jr;Funakoshi M;Schneider K;Wang J;Hochstrasser M
蛋白酶体在真核细胞调控中起着至关重要的作用。它由一个蛋白降解核心颗粒(CP)和一个或两个调节颗粒(RP)组成。每个RP被认为包括六个不同的AAA+ATPase，在一个异六聚体环上结合CP，同时展开底物并将底物转移到核心。没有原子分辨率的RP结构可用。根据相关的高六聚体原核ATPase的晶体结构，我们利用二硫键工程技术证明了真核ATPase在完全组装的蛋白酶体中形成了一个排列为Rpt1-Rpt2-Rpt6-Rpt3-Rpt4-Rpt5的环。这种安排与已知的组装中间体是一致的。新的第四代组织澄清了特定RP组装伴侣的功能重叠，并导致我们发现了一个潜在的RP组装中间体，它包括四个ATPase(Rpt6-Rpt3-Rpt4-Rpt5)及其同源伴侣(Rpn14、Nas6和Nas2)。最后，ATPase环结构揭示了可供选择的RP结构模型和RP的作用机制。
The proteasome has a paramount role in eukaryotic cell regulation. It consists of a proteolytic core particle (CP) bound to one or two regulatory particles (RPs). Each RP is believed to include six different AAA+ ATPases in a heterohexameric ring that binds the CP while unfolding and translocating substrates into the core. No atomic-resolution RP structures are available. Guided by crystal structures of related homohexameric prokaryotic ATPases, we use disulfide engineering to show that the eukaryotic ATPases form a ring with the arrangement Rpt1-Rpt2-Rpt6-Rpt3-Rpt4-Rpt5 in fully assembled proteasomes. This arrangement is consistent with known assembly intermediates. The new quaternary organization clarifies the functional overlap of specific RP assembly chaperones and led us to identify a potential RP assembly intermediate that includes four ATPases (Rpt6-Rpt3-Rpt4-Rpt5) and their cognate chaperones (Rpn14, Nas6, and Nas2). Finally, the ATPase ring structure casts light on alternative RP structural models and the mechanism of RP action.
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