Identification of the peptide binding domain of hsc70. 18-Kilodalton fragment located immediately after ATPase domain is sufficient for high affinity binding.

Wang, Ting-Fang; Chang, Jui-Hua; Wang, Chung

doi:10.1016/s0021-9258(19)74274-4

Cited by 155 publications

(21 citation statements)

References 18 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…It can distinguish between native and unfolded forms of the same protein (1,2). Recent biochemical studies of a Hsc70 fragment generated using recombinant DNA technology have located the domain that binds unfolded proteins between residues 384 and 543 (3). This is the same region that was previously suggested to contain a human class I histocompatibility antigen-like peptide-binding domain based on secondary structure analyses and computer modeling (reviewed in Ref.…”

mentioning

confidence: 90%

Hsc70-binding Peptides Selected from a Phage Display Peptide Library that Resemble Organellar Targeting Sequences

Takenaka

Leung

McAndrew

et al. 1995

Journal of Biological Chemistry

105

View full text Add to dashboard Cite

A 15-mer phage display random peptide library was screened with purified bovine Hsc70, and nucleotide sequence analysis of the selected clones showed a large enrichment for peptides containing basic sequences with at least KK, KR, or RR. Binding affinity for Hsc70 of representative peptides increased dramatically for heptamers compared with hexamers. The peptide NIVRKKK had the highest affinity for Hsc70, and substitution analyses showed that hydrophobic residues followed by basic residues play important roles in maintaining this affinity. In contrast, NIVRKKK was a weaker stimulator of the Hsc70 ATPase activity compared with pigeon cytochrome c peptide and FYQLALT, a peptide optimized for binding to Hsc70. FYQLALT effectively blocked the binding of NIVRKKK to Hsc70, possibly by causing a conformational change that masked Hsc70's binding site for the basic peptide. Two hypotheses are offered to explain the two different peptide motifs. First, it is proposed that Hsc70 recognizes two different amino acid sequence motifs in its dual roles of chaperoning proteins to organelles (NIVRKKK-like sequences) and facilitating protein folding (FYQLALT-like sequences). Second, the NIVRKKK motif may be used to bind certain folded proteins with which Hsc70 interacts, such as itself, p53, and Dnaj2.

show abstract

mentioning

confidence: 90%

Hsc70-binding Peptides Selected from a Phage Display Peptide Library that Resemble Organellar Targeting Sequences

Takenaka

Leung

McAndrew

et al. 1995

Journal of Biological Chemistry

105

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Three PfHsp40s (PFA0660w, PF11s_0034 and PF11_0509) contain PEXEL motif required for protein export to erythrocyte cytosol, and are supposed to be essential as per gene knock out studies [7]. Hsp70s possess two domains that include a 45 kDa N-terminal nucleotide-binding domain (NBD) having ATPase activity, and a 25 kDa substrate binding domain joined by a linker region [17,22].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Structural insights into the binding mechanism of Plasmodium falciparum exported Hsp40-Hsp70 chaperone pair

Behl

Mishra

2019

Computational Biology and Chemistry

View full text Add to dashboard Cite

Expression of heat shock proteins in Plasmodium falciparum (Pf) increases during febrile episodes to play key roles in several necessary cellular processes. 'PFA0660w-PfHsp70-x', an exported chaperone pair is known to co-localize to specialized intracellular structures termed J-dots, and has been implicated in trafficking of the major virulence factor, PfEMP1 (Plasmodium falciparum erythrocyte membrane protein 1) across the host cell. This article highlights for the first time detailed structural analysis of PFA0660w-PfHsp70-x chaperone pair to better understand their binding mechanism. Here, we have modeled reliable molecular structures for the complete conserved region of PFA0660w and PfHsp70-x. These structures were evaluated by different structure verification tools followed by molecular dynamics (MD) simulations. The model of PFA0660w was subjected to docking with PfHsp70-x using Haddock to reveal a number of residues crucial for their bipartite interaction, and also performed MD simulations on the complex. The peptide binding clefts of PFA0660w and its other Plasmodium species homologs were found to be bigger than their counterparts in higher eukaryotes like yeast, humans and C. parvum. Based on our results, we propose a model for PFA0660w-PfHsp70-x interaction and a mechanism of substrate binding, and compare it with its dimeric human counterparts. Owing to these striking structural differences between the host and parasite chaperones, such information on the essential Hsp40 and its partner Hsp70 may form the basis for rational drug design against fatal malaria.

show abstract

“…Οι μοριακοί συνοδοί της οικογένειας των 70kDa έχουν δύο κύριες λειτουργικές περιοχές: μια Ν-τελική περιοχή μοριακού βάρους 44 kDa με δράση ATPάσης [134,135], που διευκολύνεται παρουσία Mg 2+ και Κ + [87] και, επίσης, μια C-τελική περιοχή πρόσδεσης πεπτιδίων [134][135][136] μεταβλητού μοριακού βάρους 18 -27 kDa, το μέγεθος της οποίας εξαρτάται από την πρωτεΐνη στόχο [134,135].…”

Section: οικογένεια πρωτεϊνών θερμικού στρες των 60kdaunclassified

“…Η περιοχή αυτή διαχωρίζεται στην περιοχή πρόσδεσης υποστρωμάτων (SBD), γνωστή και ως περιοχή πρόσδεσης πεπτιδίων (PBD) με μέγεθος 15 kDa περίπου [190]. Το υπόλοιπο τμήμα των 10 kDa [134] εμπλέκεται στην πρόσδεση των ομο-συνοδών μορίων [190]. Η περιοχή πρόσδεσης πεπτιδίων βρίσκεται πλησίον της περιοχής με δράση ATPάσης [134] και ρυθμίζει τις αλληλεπιδράσεις της Hsp70 με κακώς αναδιπλωμένα, μη αναδιπλωμένα, ή μερικώς αποδιαταγμένα πολυπεπτιδικά υποστρώματα [66].…”

Section: δομή της Hsp70unclassified

“…Το υπόλοιπο τμήμα των 10 kDa [134] εμπλέκεται στην πρόσδεση των ομο-συνοδών μορίων [190]. Η περιοχή πρόσδεσης πεπτιδίων βρίσκεται πλησίον της περιοχής με δράση ATPάσης [134] και ρυθμίζει τις αλληλεπιδράσεις της Hsp70 με κακώς αναδιπλωμένα, μη αναδιπλωμένα, ή μερικώς αποδιαταγμένα πολυπεπτιδικά υποστρώματα [66]. Το υπόλοιπο τμήμα της C-τελικής περιοχής μεγέθους 10 kDa, που αναφέρθηκε, περιέχει την όξινη ρυθμιστική περιοχή EEVD (Glu-Glu-Val-Asp), η οποία ρυθμίζει την υδρόλυση του ATP, την αλληλεπίδραση της Hsp70 με τα υποστρώματά της, αλλά και τη γενικότερη δομή και λειτουργία της Hsp70 [244].…”

Section: δομή της Hsp70unclassified

See 1 more Smart Citation

Μελέτη των μηχανισμών του stress σε πρωτογενείς καλλιέργειες και Hsp70 - διαγονιδιακών ποντικών

Zerikiotis¹,

Ζερικιώτης²

View full text Add to dashboard Cite

Η HSP70, η πιο σημαντική πρωτεΐνη θερμικού σοκ, αποτελεί έναν από τους δημοφιλέστερους μοριακούς συνοδούς και επάγεται στα κύτταρα μετά από έκθεσή τους σε διάφορα φυσικά ή χημικά περιβαλλοντικά ερεθίσματα, ενώ εμπλέκεται άμεσα ή έμμεσα σε πολλά βασικά κυτταρικά μονοπάτια. Σκοπός της παρούσας εργασίας, αρχικά, ήταν η διερεύνηση της προστατευτικής επίδρασης της πρωτεΐνης Hsp70 στην καρδιακή δυσλειτουργία, που επάγεται από τη δοξορουβικίνη (DOX), ένα σημαντικό αντικαρκινικό φάρμακο που αποτελεί ένα δυνητικό παράγοντα πρόκλησης καρδιακής ανεπάρκειας, καθώς και οι μηχανισμοί δράσης της, σε αγρίου τύπου ποντίκια (F1/F1) και διαγονιδιακά ποντίκια (Tg/Tg), που υπερεκφράζουν την ανθρώπινη Hsp70. Η εκτίμηση της καρδιακής λειτουργίας in vivo με διαθωρακική ηχοκαρδιογραφία και η ανάλυση των καρδιακών δεικτών μετά από χρόνια χορήγηση δοξορουβικίνης, έδειξαν πως η μείωση της συστολικής λειτουργίας της αριστερής κοιλίας εξασθενεί στα Tg/Tg ποντίκια και ότι η υπερέκφραση της Hsp70 συνεισέφερε στην προστασία του μυοκαρδίου των πειραματοζώων ενάντια στη δοξορουβικίνη. Σε πρωτεϊνικά εκχυλίσματα από το μυοκάρδιο των ίδιων ποντικιών με επαγόμενη από δοξορουβικίνη καρδιακή ανεπάρκεια, παρατηρήθηκε η επαγωγή της αποπτωτικής διαδικασίας, μέσω της ενεργοποίησης του καταρράκτη των κασπασών. Η υπερέκφραση της Hsp70 στα διαγονιδιακά Tg/Tg ποντίκια παρείχε προστασία ενάντια στη βλάβη του μυοκαρδίου μέσω παρεμπόδισης της ενεργοποίησης της p53 από την Hsp70, αναστέλλοντας, επομένως, τον επακόλουθο αποπτωτικό μηχανισμό.Σε κυτταρικό επίπεδο, μελετήθηκαν, επίσης, η τοξικότητα της δοξορουβικίνης και ο προστατευτικός ρόλος της Hsp70 ενάντια στο φάρμακο. Σε πρωτογενείς κυτταρικές καλλιέργειες (F1/F1 και Tg/Tg), που απομονώθηκαν από τα ίδια πειραματόζωα και εκτέθηκαν σε διάφορες συγκεντρώσεις και χρόνους επώασης με δοξορουβικίνη, αποδείχθηκε η δοσο- και χρόνο-εξαρτώμενη τοξική επίδραση του φαρμάκου στα κύτταρα σε όλες τις πειραματικές διαδικασίες, που διενεργήθηκαν. Η βιοχημική μελέτη του επαγόμενου από δοξορουβικίνη αποπτωτικού μονοπατιού στις πρωτογενείς εμβρυϊκές κυτταρικές σειρές, αποκάλυψε ότι ενεργοποιείται η p53, η οποία, στη συνέχεια, προωθεί το μιτοχονδριακό αποπτωτικό μονοπάτι και τον καταρράκτη των κασπασών. Πιο συγκεκριμένα, η p53 φαίνεται να ενεργοποιεί τις Bax, κασπάση-9 και κασπάση-3, ενώ η ενεργοποίηση της PARP-1 αποκαλύπτει την επαγόμενη από DOX βλάβη του DNA. Το αποπτωτικό αυτό μονοπάτι φαίνεται να αναστέλλεται από την αυξημένη έκφραση της Hsp70 στα Tg/Tg κύτταρα. Συνεπώς, συμπεραίνεται ότι η Hsp70 μπορεί να αποτρέπει την προώθηση της απόπτωσης, που προκαλείται από τη δοξορουβικίνη, δρώντας σε ένα σημείο ανοδικά της ενεργοποίησης της p53. Η προστατευτική επίδραση της πρωτεΐνης Hsp70 αποδείχθηκε και με την εκτίμηση της δραστηριότητας των αντιοξειδωτικών ενζύμων, SOD και GPx. Η δοξορουβικίνη προκάλεσε δοσο- και χρόνο-εξαρτώμενη μείωση στα επίπεδα της δραστηριότητας των ενζύμων αυτών στα πρωτογενή εμβρυικά κύτταρα. Η δραστηριότητα των αντιοξειδωτικών ενζύμων ήταν εμφανώς αυξημένη στα Tg/Tg σε σύγκριση με τα F1/F1 κύτταρα, προτείνοντας ότι η παρουσία της Hsp70 προσδίδει στα κύτταρα μεγαλύτερη ανθεκτικότητα ενάντια στo προκαλούμενο από δοξορουβικίνη οξειδωτικό στρες.Τέλος, σε κλινικό επίπεδο, προσδιορίστηκαν ποσοτικά τα επίπεδα έκφρασης της επαγόμενης Hsp70 σε ορούς ασθενών με καρδιακή ανεπάρκεια. Από τα αποτελέσματα μας προέκυψε ότι στην καρδιακή ανεπάρκεια φαίνεται να αυξάνεται η συγκέντρωση της Hsp70 στους ορούς αίματος των ασθενών σε σχέση με αυτή των υγιών ατόμων. Η αυξημένη έκφραση της Hsp70 στους ορούς ασθενών με καρδιακή ανεπάρκεια φαίνεται να συσχετίζεται με διάφορες παραμέτρους, όπως το φύλο, την ηλικία και τον τύπο της καρδιακής ανεπάρκειας, αλλά όχι και με την αιτία πρόκλησης της ασθένειας.Συμπερασματικά, στην παρούσα εργασία μελετήθηκε η πιθανή σύνδεση της πρωτεΐνης Hsp70 με την καρδιακή ανεπάρκεια, ενώ ταυτόχρονα ήλθαν στο φως νέα στοιχεία σχετικά με τον πιθανό μηχανισμό δράσης της.

show abstract

Identification of the peptide binding domain of hsc70. 18-Kilodalton fragment located immediately after ATPase domain is sufficient for high affinity binding.

Cited by 155 publications

References 18 publications

Hsc70-binding Peptides Selected from a Phage Display Peptide Library that Resemble Organellar Targeting Sequences

Hsc70-binding Peptides Selected from a Phage Display Peptide Library that Resemble Organellar Targeting Sequences

Structural insights into the binding mechanism of Plasmodium falciparum exported Hsp40-Hsp70 chaperone pair

Μελέτη των μηχανισμών του stress σε πρωτογενείς καλλιέργειες και Hsp70 - διαγονιδιακών ποντικών

Contact Info

Product

Resources

About