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Oct 21, 2023

ADPの低下をオフ

Communications Biology volume 6、記事番号: 888 (2023) この記事を引用 23 アクセス メトリクスの詳細 CCT/TRiC シャペロニンはすべての真核細胞のサイトゾルに存在し、タンパク質を補助します

Communications Biology volume 6、記事番号: 888 (2023) この記事を引用

23 アクセス

メトリクスの詳細

CCT/TRiC シャペロニンはすべての真核細胞のサイトゾルに存在し、ATP 依存的にタンパク質のフォールディングを助けます。 サブユニット CCT2 のヘテロ接合性二重変異 T400P および R516H は、遺伝性の先天性網膜症であるレーベル先天性黒内障 (LCA) を引き起こすことが知られています。 この二重変異はまた、CCT/TRiC複合体の外側にあるサブユニットCCT2の機能をオートファジーの促進において欠損させる。 今回我々は、定常状態および過渡反応速度解析を用いて、出芽酵母のサブユニットCCT2における対応する二重変異が、CCT/TRiCによるATP加水分解中のADPの解離速度を低下させることを示す。 また、CCT/TRiC の ATPase 活性がフォールディングされていない基質によって刺激されることも報告します。 我々の結果は、CCT/TRiCの閉鎖状態がADPのオフレートの低下による二重変異によって安定化し、それによってオートファジーの機能に必要なCCT2の複合体からの離脱を妨げることを示唆している。

レーベル先天性黒内障 (LCA) は遺伝性網膜ジストロフィーであり、小児失明症例の約 20% の原因となっています 1,2。 LCA は現在 38 個の遺伝子の変異と関連しています。 最も一般的な LCA 関連変異の一部は、グアニル酸シクラーゼ-1、レチノイドイソメラーゼ、イノシン 5'-一リン酸デヒドロゲナーゼ 1、およびレチノール デヒドロゲナーゼ 121 をコードする遺伝子など、網膜または網膜色素上皮で単独または主に発現する遺伝子にあります。 、２． しかし、興味深いことに、遍在的に発現されるCCT/TRiCシャペロニンのサブユニットCCT2におけるヘテロ接合二重変異T400PおよびR516HもLCAの原因であることが報告された3。 CCT/TRiC シャペロニンは、すべての真核細胞のサイトゾルに存在し、ATP 依存的にタンパク質のフォールディングを助けます 4、5、6、7、8。 これは、背中合わせに積み重なった 2 つのオリゴマーリングで構成されており、それぞれのリングには保護条件下でタンパク質の折り畳みが起こる空洞があります 4、5、6、7、8。 CCT/TRiC の各リングは、リングの周りに固定された順序で配置された 8 つの異なるサブユニット (CCT1 ～ CCT8) で構成されています。 CCT/TRiC は、サブユニット特異的接触を介してクライアントを結合できるオープンアポ状態と、協力的な ATP 結合および加水分解の後に到達するクローズ状態（クライアントがカプセル化される 4、5、6、7、8）の間を循環します。

CCT/TRiC のフォールディング機能には無傷のオリゴマー複合体が必要であると考えられていますが、初期の研究 9,10 で核内でサブユニットの一部が発見されたことで示唆されているように、個々のサブユニットも月明かりの役割を果たしている可能性があります。 たとえば、最近、単量体サブユニット CCT2 がオートファゴソーム マーカー ATG8 ファミリー メンバーと相互作用し、それによって固体タンパク質凝集体のオートファジー分解を促進することが報告されました 11。 この相互作用は、残りのCCT/TRiC複合体からサブユニットCCT2が解離すると露出するヒトCCT2残基の503〜505位のVLLおよび513〜515位のVILによって媒介されることが判明した。 LCA関連変異R516Hの部位がこれらのATG8相互作用残基に近接していることは、それがオートファジー膜標的化および固体凝集体の分解を妨げることによって疾患を引き起こす可能性があることを示唆している。 LCA とオートファジー障害との関連性は、実際に以前にも報告されています 12。 R516H および T400P の両方の変異は、CCT2 と Atg811 の関連を減少させることが判明しましたが、これが変異 T400P によって引き起こされるメカニズムは不明瞭なままでした。 変異 T400P が保存された触媒アスパラギン酸残基を含むヘリックス 14 にあることを考えると、T400P が CCT/TRiC の ATPase 活性を変化させ、その閉じた状態を安定化させると推測されました 11。 閉じた状態が安定すると、複合体からのサブユニット CCT2 の解離が妨げられ、オートファジーが損なわれる可能性があります。 今回我々は、サブユニットCCT2に変異T394PおよびR510Hを持つサッカロミセス・セレビシエ由来のCCT/TRiCのATPアーゼ活性の詳細な分析を実行することにより、この仮説を検証した。