Роль фрагмента (1-106) в функционировании АТР-зависимой Lon-протеазыE. coli

Involvement of the N Domain Residues E34, K35, and R38 in the Functionally Active Structure of Escherichia coli Lon Protease

“…Ранее нами было показано, что ключевая роль в корректном связывании белкового субстрата EcLonпротеазой, эффективном функционировании ее АТР-азного и пептидазного центров, реализации межцентровых аллостерических взаимодействий и процессивного механизма протеолиза принадлежит инсерционному HI(CC)-домену [40][41][42][43][44][45]. При этом для взаимодействия с белковым субстратом и его гидролиза критически важными оказались фланкирующие СС-участок фрагменты (E124-H172) и (M281-N302) [41][42][43].…”

“…Нами установлено [44], что N-концевой домен обеспечивает конформационную стабильность EcLon-протеазы в условиях сопряжения протеолиза с гидролизом АТР, поскольку укороченная форма фермента (G107-K784), полученная в результате удаления фрагмента (M1-N106), подвергается интенсивному автолизу, несмотря на сохранение способности к процессивному протеолизу. Наряду с этим показано [34], что остатки R33, E34 и K35 N-концевого домена принимают участие в специфическом связывании субстратов EcLon, содержащих так называемый sul20-дегрон (фрагмент ингибитора клеточного деления SulA), что, в свою очередь, влияет на активность АТР-азного и протеолитического центров.…”

“…Протеолитическую активность Ес-Lon-протеазы и ее мутантной формы оценивали по гидролизу β-казеина (рис. 5) как в [40][41][42][43][44][45]. Форма LonEKR сохраняет характерную для ферментов СКК способность гидролизовать белковую мишень по процессивному механизму (без высвобождения крупных промежуточных продуктов) в условиях сопряжения протеолиза с гидролизом АТР (рис.…”

“…124-302), не характерные для интактной Lon-протеазы, ранее нашли в трех укороченных по N-концевому домену формах фермента в присутствии комплекса АТР/Mg. Так, форма Lon-d106, утратившая первые 106 а.о., в этих условиях подвергается интенсивному расщеплению по связи A267-K268, локализованной на N-конце последней спирали СС-участка [44]. Поскольку Lon-d106 -единственная укороченная форма, которая сохраняет способность к АТРзависимому процессивному гидролизу белкового субстрата, сделано заключение о том, что N-домен Lon-протеазы не участвует в реализации механизма процессивного протеолиза, но его присутствие обеспечивает конформационную стабильность фермента в классических условиях его функционирования [44].…”

“…Недавно было показано участие N-концевой области в образовании додекамерных структур из гексамеров LonA-протеазы E. coli [38,39]. Кроме того, выявлено различие функций, выполняемых N-и HI(CC)-доменами в полноразмерной EcLon-протеазе [40][41][42][43][44][45], что служит подтверждением двухдоменной организации N-концевой области фермента. Совокупность результатов различных исследований указывает на важнейшую роль N-концевой области LonА-протеаз в поддержании их функционально активной конформации.…”