Membrane protein degradation by E. coli FtsH

大肠杆菌 FtsH 降解膜蛋白

基本信息

  • 批准号:
    11680697
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.3万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    1999
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1999 至 2001
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

E. coli FtsH is a membrane-bound and ATP-dependent protease. The N-terminal region of FtsH mediates membrane association as well as homo-oligomeric interaction of this enzyme. Previously we studied in vivo functionality of FtsH derivatives, in which the N-terminal membrane region was either deleted (FtsH(ΔTM)), replaced by a leucine-zipper (Zip-FtsH(ΔTM)), or replaced by a lactose permease transmembrane segment (LacY-FtsH)(1). It was indicated that homo-oligomerization is required for the minimum proteolytic activity, whereas a transmembrane sequence is required for membrane protein degradation. We purified and characterized these proteins in vitro. LacY-FtsH degraded both soluble and membrane proteins, but Zip-FtsH(ΔTM) only degraded soluble proteins. These proteins also exhibited significant ATPase activities. However, FtsH(ΔTM) remained inactive both in ATPase and protease activities, although it retained ATP-binding as well as denatured protein-binding abilities. These results indi … More cates that subunit association is important for the ATP hydrolytic activity of FtsH, and that the transmembrane sequence must exist to degrade a membrane protein even under detergent-solubilized conditions. We showed that this enzyme can also initiate proteolysis at a C-terminal cytosolic tail. This mode of degradation is also processive, which can be aborted by a tightly folded periplasmic domain. These results suggest that a same enzyme can exhibits either N to C or C to N processivity depending. Sequence alignment of FtsH indicates that glutamic acid residues are conserved at the positions corresponding to Glu 479 of E. coli FtsH. Mutations at this position compromised the proteolytic functions of FtsH in vivo. In vitro proteolytic activities of the mutant enzymes were low but significantly stimulated by high concentration of zinc ion. The mutations did not cause gross conformational changes in FtsH. The mutant proteins exhibited reduced zinc contents upon purification. From these results, we conclude that Glu 479 is a zinc-coordinating residue. Less
E. coli FtsH是一种膜结合的ATP依赖性蛋白酶。FtsH的N-末端区域介导该酶的膜缔合以及同源寡聚体相互作用。此前,我们研究了FtsH衍生物的体内功能,其中N末端膜区域被缺失(FtsH(ΔTM))、被亮氨酸拉链(Zip-FtsH(ΔTM))替换或被乳糖通透酶跨膜片段(LacY-FtsH)替换(1)。结果表明,同源寡聚化是必需的最低蛋白水解活性,而跨膜序列是必需的膜蛋白降解。我们在体外纯化并鉴定了这些蛋白。LacY-FtsH降解可溶性蛋白和膜蛋白,而Zip-FtsH(ΔTM)仅降解可溶性蛋白。这些蛋白也表现出显着的ATP酶活性。而FtsH(ΔTM)虽然保留了ATP结合和变性蛋白结合的能力,但在ATP酶和蛋白酶活性上均无活性。这些结果表明, ...更多信息 表明亚基缔合对于FtsH的ATP水解活性是重要的,并且即使在洗涤剂溶解的条件下,跨膜序列也必须存在以降解膜蛋白。我们发现,这种酶也可以启动蛋白质水解的C-末端胞质尾部。这种降解方式也是进行性的,可以通过紧密折叠的周质结构域中止。这些结果表明,同一种酶可以表现出N到C或C到N的持续合成能力。FtsH的序列比对表明,谷氨酸残基在对应于E. coli FtsH.该位置的突变损害了体内FtsH的蛋白水解功能。在体外的突变酶的蛋白水解活性低,但显着刺激高浓度的锌离子。突变没有引起FtsH的总体构象变化。纯化后,突变体蛋白质表现出降低的锌含量。从这些结果,我们得出结论,Glu 479是一个锌配位残基。少

项目成果

期刊论文数量(25)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Kazue Kanehara: "Characterization the yaeL gene product and its S2P-protease motifs in Escherichia coli"Gene. 281. 71-79 (2001)
Kazue Kanehara:“表征大肠杆菌中的 yaeL 基因产物及其 S2P 蛋白酶基序”基因。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Akiyama,Y.: "Self-processing of FtsH and its implication for the cleavage specificity of this protease"Biochemistry. 38. 11693-11699 (1999)
Akiyama,Y.:“FtsH 的自加工及其对该蛋白酶切割特异性的影响”生物化学。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Akio Kihara: "Dislocation of membrane proteins in FtsH-mediated proteolysis"EMBO J.. 18. 2970-2981 (1999)
Akio Kihara:“FtsH 介导的蛋白水解中膜蛋白的错位”EMBO J.. 18. 2970-2981 (1999)
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Yoshinori Akiyama: "Roles of multimerization and membrane association in the proteolytic functions of FtsH (HflB)"EMBO J.. 19. 3888-3895 (2000)
Yoshinori Akiyama:“多聚化和膜缔合在 FtsH (HflB) 蛋白水解功能中的作用”EMBO J.. 19. 3888-3895 (2000)
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Yoshinori Akiyama: "Roles of the home-oligomerization and membrane association in the ATPase and proteolytic activities of FtsH in vitro"Biochemistry. 40. 7687-7693 (2001)
Yoshinori Akiyama:“同源寡聚化和膜缔合在 ATP 酶和体外 FtsH 蛋白水解活性中的作用”生物化学。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

AKIYAMA Yoshinori其他文献

PiXie Analysis for Monitoring Dynamic Protein Interaction and Folding in a Living Cell
用于监测活细胞中动态蛋白质相互作用和折叠的 PiXie 分析
  • DOI:
    10.2142/biophys.61.036
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    MIYAZAKI Ryoji;MORI Hiroyuki;AKIYAMA Yoshinori
  • 通讯作者:
    AKIYAMA Yoshinori

AKIYAMA Yoshinori的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('AKIYAMA Yoshinori', 18)}}的其他基金

A novel regulation mechanism of cellular functions by intramembrane proteolysis
膜内蛋白水解调节细胞功能的新机制
  • 批准号:
    24370054
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 2.3万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Analysis of the membrane stress response in E. coli
大肠杆菌膜应力响应分析
  • 批准号:
    20370078
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 2.3万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Molecular mechanism ofreguLaled inframembrane proteolysis (RIP)
调节性膜内蛋白水解(RIP)的分子机制
  • 批准号:
    17370068
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 2.3万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Control of extracytoplasmic stress responses by regulated intramembrane proteolysis
通过调节膜内蛋白水解控制胞质外应激反应
  • 批准号:
    15370084
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 2.3万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Factors involved in the stop transfer process in membrane protein biogenesis
膜蛋白生物合成中停止转移过程涉及的因素
  • 批准号:
    09680691
  • 财政年份:
    1997
  • 资助金额:
    $ 2.3万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Quality control of an integral membrane protein, SecY.
完整膜蛋白 SecY 的质量控制。
  • 批准号:
    07680682
  • 财政年份:
    1995
  • 资助金额:
    $ 2.3万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

相似国自然基金

FtsH2金属蛋白酶的氧化修饰:探究光系统II质量控制的关键分子事件
  • 批准号:
    32370249
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
拟南芥中类囊体膜蛋白FtsH2/5的翻译后表达调控机制
  • 批准号:
    32370250
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
链霉菌中能量依赖型蛋白酶FtsH调控蛋白分泌的机理研究
  • 批准号:
    32370073
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
弓形虫顶质体膜蛋白FtsH1参与虫体脂代谢及免疫逃避的机制研究
  • 批准号:
    82272364
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    52 万元
  • 项目类别:
    面上项目
拟南芥FtsH蛋白TU31协调环境温度与叶绿体发育的分子机理
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于FtsH的高光响应解析莱茵衣藻中的高光调控机制
  • 批准号:
    31800065
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
拟南芥FtSH基因ELS介导H2O2和生长素调控叶片衰老的研究
  • 批准号:
    31271471
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    70.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
拟南芥类金属蛋白酶FtsH影响质体发育的分子机制
  • 批准号:
    31071077
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    30.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Membrane protein insertion and quality control by the bacterial holo-translocon and FtsH chaperone/protease complex
通过细菌全息子和 FtsH 伴侣/蛋白酶复合物进行膜蛋白插入和质量控制
  • 批准号:
    BB/P000940/1
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 2.3万
  • 项目类别:
    Research Grant
Molecular basis of FtsH function in the cyanobacterium Synechocystis PCC 6803
蓝藻集胞藻 PCC 6803 中 FtsH 功能的分子基础
  • 批准号:
    BB/F020554/1
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 2.3万
  • 项目类别:
    Research Grant
X-ray Crystallographic analysis of membrane-bound AAA+ protease FtsH
膜结合 AAA 蛋白酶 FtsH 的 X 射线晶体分析
  • 批准号:
    21770106
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 2.3万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
チラコイド膜プロテアーゼFtsHの安定性とTHF1との相互作用
类囊体膜蛋白酶 FtsH 的稳定性以及与 THF1 的相互作用
  • 批准号:
    09F09310
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 2.3万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Substrate-recognition and -degradation by the ATP-dependent, membrane-bound FtsH-protease in Escherichia coli (A19)
大肠杆菌 (A19) 中 ATP 依赖性膜结合 FtsH 蛋白酶的底物识别和降解
  • 批准号:
    85215180
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 2.3万
  • 项目类别:
    Collaborative Research Centres
Molecular basis of FtsH function in the cyanobacterium Synechocystis PCC 6803
蓝藻集胞藻 PCC 6803 中 FtsH 功能的分子基础
  • 批准号:
    BB/F021526/1
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 2.3万
  • 项目类别:
    Research Grant
Proteolytic degradation by FtsH proteases as regulatory mechanism of stress acclimatisation in cyanobacteria (C05)
FtsH 蛋白酶的蛋白水解降解作为蓝藻应激适应的调节机制 (C05)
  • 批准号:
    46383379
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 2.3万
  • 项目类别:
    Collaborative Research Centres
膜結合型ATP依存性メタロプロテアーゼFtsHの一分子解析
膜结合 ATP 依赖性金属蛋白酶 FtsH 的单分子分析
  • 批准号:
    19044015
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 2.3万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
X-ray crystallographic study of membrane-bound ATP-dependent protease FtsH
膜结合 ATP 依赖性蛋白酶 FtsH 的 X 射线晶体学研究
  • 批准号:
    19770079
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 2.3万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
Substrate selection by the FtsH protease
FtsH 蛋白酶的底物选择
  • 批准号:
    5422941
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 2.3万
  • 项目类别:
    Priority Programmes
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了