ATP-zależna proteaza Clp Podjednostka wiążąca ATP podobna do clpX, mitochondrialna jest enzymem , który u ludzi jest kodowany przez gen CLPX . Białko to należy do rodziny białek AAA (AAA+ATPaza) i ma tworzyć kompleks białkowy proteazy Clp ( Endopeptydaza Clp ).
Wiedza o ludzkim białku ClpX opiera się głównie na badaniach nad białkiem E. coli . Monomer białka ClpX w E. coli zawiera domenę N-końcową i moduł AAA+, który składa się z dużej i małej domeny AAA+.
Złożony montaż
Podczas składania kompleksu proteazy Clp podjednostki ClpX tworzą heksameryczną strukturę pierścieniową. Zgodnie z orientacją podjednostek ClpX w strukturze pierścienia, podjednostki te można podzielić na dwie klasy: podjednostki „ładowalne” (podjednostka L) i podjednostki „nieobciążalne” (podjednostka U). W podjednostce L duża i mała domena AAA+ tworzą szczelinę do wiązania nukleotydu ATP lub ADP. Jednak duże i małe domeny AAA+ w podjednostce U obracają się o ~ 80°, co uniemożliwia wiązanie nukleotydów. Podjednostki L i U tworzą wzór „LLULLU”, gdy łączą się w heksameryczny pierścień, który ma maksymalną zdolność wiązania czterech ATP lub ADP. Badania elektromikroskopowe (EM) wykazały, że struktury pierścieniowe ClpX układają się współosiowo po jednej lub obu stronach kompleksu tetradekameru ClpP, tworząc kompleksy proteazy ClpXP. Wiązanie ATP może stabilizować połączenie między strukturami pierścieniowymi ClpX i ClpP.
W prątkach proteaza ClpXP składa się ze składnika ATPazy (ClpX) i dwóch białek ClpP (ClpP1 i ClpP2). Co ciekawe, w przeciwieństwie do E. coli , w którym wiadomo, że składnik ATPazy wiąże się z dowolną stroną beczkowatego składnika peptydazy, w prątkach składnik ATPazy (ClpX) łączy się w sposób asymetryczny, wiążąc się tylko z jednym twarz kompleksu ClpP1P2 - czyli ClpP2
Funkcjonować
ClpX jest zależnym od ATP chaperonem, który może rozpoznawać substraty białkowe poprzez wiązanie się ze znacznikami degradacji białek. Te znaczniki mogą być krótkimi nieustrukturyzowanymi sekwencjami peptydowymi (np. znacznik ssrA w E. coli ). Jako niezbędny składnik kompleksu proteazy ClpP, ClpX rekrutuje degradowalne substraty i rozwija ich trzeciorzędową strukturę, co wymaga energii dostarczanej przez hydrolizę ATP. Następnie te białka opiekuńcze ClpX przenoszą substraty białkowe do komory proteolitycznej utworzonej przez tetradekamer ClpP.
Znaczenie kliniczne
U ssaków proteaza ClpXP odgrywa kluczową rolę w kontroli jakości białek mitochondrialnych. Upośledzona funkcja ClpXP zwykle prowadzi do gromadzenia się uszkodzonych białek i dysfunkcji mitochondriów, co uważa się za potencjalne przyczyny chorób neurodegeneracyjnych i starzenia.
