Sup35p - Sup35p
| GTP-связывающая субъединица фактора высвобождения пептидной цепи эукариот | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||||||
| Организм | |||||||
| Условное обозначение | Sus35 | ||||||
| Entrez | 851752 | ||||||
| HomoloGene | 68226 | ||||||
| RefSeq (мРНК) | NM_001180479.3 | ||||||
| RefSeq (Prot) | NP_010457.3 | ||||||
| UniProt | P05453 | ||||||
| Прочие данные | |||||||
| Хромосома | IV: 0.81 - 0.81 Мб | ||||||
| |||||||
Sup35p является Saccharomyces CEREVISIAE (а дрожжи ) эукариот перевод фактора высвобождения . Более конкретно, это дрожжевой эукариотический фактор высвобождения 3 (eRF3), который образует комплекс терминации трансляции с eRF1 ( Sup45p в дрожжах). Этот комплекс распознает и катализирует высвобождение растущей полипептидной цепи, когда рибосома встречает стоп-кодон . В то время как eRF1 распознает стоп-кодоны, eRF3 способствует высвобождению полипептидной цепи посредством гидролиза GTP.
Частичная потеря функции приводит к бессмысленному подавлению, при котором стоп-кодоны игнорируются, а белки синтезируются ненормально с карбоксильными концевыми удлинениями. Полная потеря функции фатальна.
История
Sup35p было показано, распространяются в прионного форме в 1994 году Рид Уикнер . По этой причине это тщательно изученный белок. Когда дрожжевые клетки содержат Sup35p в прионном состоянии, результирующий фенотип известен как [PSI +]. В клетках [PSI +] Sup35p существует в амилоидном состоянии, который может размножаться и передаваться дочерним клеткам. Это приводит к менее растворимому и функциональному белку и, следовательно, к увеличению скорости бессмысленного подавления (считывание трансляции стоп-кодонов).
Было показано, что сверхэкспрессия гена индуцирует конформацию [Psi +].
Эволюционная емкость
В нескольких журнальных статьях было высказано предположение, что способность к взаимному преобразованию между [PSI +] и [psi -] (свободными от прионов) состояниями обеспечивает эволюционное преимущество, но это остается областью многочисленных дискуссий.
Сьюзан Линдквист показала, что изогенные популяции дрожжей могут выражать разные фенотипы в зависимости от того, имеют ли они прионную форму Sup35p или неприонную форму. Она провела эксперимент, в котором семь штаммов дрожжей с разным генетическим фоном были выращены в различных стрессовых условиях с соответствующими штаммами [PSI +] и [psi-]. В некоторых случаях версия [PSI +] росла быстрее, в других [psi-] росла быстрее. Она предположила, что [PSI +] может действовать как эволюционный конденсатор для облегчения адаптации, высвобождая загадочные генетические вариации в естественных популяциях во время стресса. Эта вариация выходит за рамки стоп-кодонов, которые демонстрируют высокую скорость потери кадра у дрожжей. Математические модели предполагают, что [PSI +], возможно, эволюционировал для этой функции.
Физические характеристики
Sup 35 содержит карбоксиконцевую область ( C-конец ), которая отвечает за активность терминации трансляции. Аминоконцевая ( N -концевая ) область белка отвечает за попеременное сворачивание в зависимости от конформации. Средняя (m) область имеет неизвестную функцию. В попытке определить функцию этих N- и M-регионов в эксперименте Susan Lindquists два штамма были сконструированы для получения версии Sup35p, которая не включает N- и M-области.
Белок Sup35p состоит из 685 аминокислот. С-конец содержит 5 полных и один неполный повтор последовательности олигопептидного повтора PQGGYQQ-YN. В модифицированных версиях гена было показано, что чем больше повторов этой последовательности присутствует, тем больше протеин предполагает подтверждение [Psi +]. Фактически, добавление двух дополнительных повторов (R2) приводит к тому, что преобразование [Psi-] в [Psi +] происходит в 5000 раз быстрее. PMN2, мутантная, доминантная версия гена Sup35p, имеет замену глицина на аспарагиновую кислоту во втором повторе. В результате фенотип неспособен поддерживать конформацию [Psi +].
N-конец имеет высокое содержание глутамина / аспарагина - 43%, в то время как в среднем дрожжевой белок содержит только 9%. N-конец состоит из 114 аминокислот и называется прионообразующим доменом (PrD). Чрезмерная экспрессия гена Sup35p может привести к [Psi +].
И N- и M-концы, и C-конец образуют сайты связывания с Sup45p, всего их два. Кроме того, связываясь с Sup45p, белок [psi +] может вызвать его агрегацию и образование приона.
Аденин Путь
Фенотипические различия между [psi-] и [psi +] становятся очевидными, когда нарушается способность клетки производить аденин . Накопление P-рибозиламиноимидазола (AIR) (предшественник аденинового пути в дрожжах) индуцирует красный пигмент в дрожжевой колонии, видимой невооруженным глазом. В изогенных штаммах, где несмысловая мутация находится в середине гена ADE 2 или ADE 1 (ферментов, участвующих в этом пути), штамм [psi-] имеет либо накопления P-рибозиламиноимидазола (AIR), либо П-рибозиламиноимидазолкарбоксилат (CAIR) соответственно. Поскольку CAIR преобразуется обратно в AIR, если фермент, который катализирует его до следующего предшественника, отсутствует, любая мутация вызовет красный цвет в штамме [psi-]. Штамм [psi +] выглядит белым, даже когда подвергается тем же бессмысленным мутациям. Таким образом, делается вывод, что eRF3 [psi +] нефункционален.
Это явление связано с тем, что eRF3 в [psi-] способен эффективно отключать рибосомы, поэтому фермент не может быть должным образом синтезирован. Однако в штамме [psi +] фермент может синтезироваться в достаточной степени, так что этот путь все еще успешно производит аденин.