In der molekularen Biologie sind molekulare Anstandsdamen Proteine, die dem non-covalent Falte oder das Entfalten und der Zusammenbau oder die Zerlegung anderer makromolekularer Strukturen helfen, aber in diesen Strukturen nicht vorkommen, wenn die Strukturen ihre normalen biologischen Funktionen durchführen, die die Prozesse der Falte und/oder des Zusammenbaues vollendet haben. Die allgemeine Wahrnehmung, dass Anstandsdamen in erster Linie mit der Protein-Falte betroffen werden, ist falsch. Das erste Protein, das eine Anstandsdame zu nennen ist, hilft dem Zusammenbau von nucleosomes von gefaltetem histones und DNA, und solche Zusammenbau-Anstandsdamen, besonders im Kern, sind mit dem Zusammenbau von gefalteten Subeinheiten in oligomeric Strukturen beschäftigt.

Eine Hauptfunktion von Anstandsdamen ist, sowohl kürzlich aufgebaute polypeptide Ketten als auch gesammelte Subeinheiten davon zu verhindern, in nichtfunktionelle Strukturen anzusammeln. Es ist aus diesem Grund, dass viele Anstandsdamen, aber keineswegs alle, auch Hitzestoß-Proteine sind, weil die Tendenz, Zunahmen als Proteine anzusammeln, durch Betonung denaturiert wird. An diesem Fall befördern Anstandsdamen keine zusätzliche steric für Proteine erforderliche Information sich zu falten. Jedoch befördern einige hoch spezifisch 'steric Anstandsdamen' wirklich einzigartige strukturelle (steric) Information auf Proteine, die spontan nicht gefaltet werden können. Solche Proteine verletzen die Regierung von Anfinsen.

Position und Funktionen

Viele Anstandsdamen sind Hitzestoß-Proteine, d. h. Proteine, die als Antwort auf Hochtemperaturen oder andere Zellbetonungen ausgedrückt sind. Der Grund für dieses Verhalten besteht darin, dass Protein-Falte durch die Hitze und deshalb streng betroffen wird, handeln einige Anstandsdamen, um den potenziellen durch misfolding verursachten Schaden zu ersetzen. Andere Anstandsdamen werden an der Falte von kürzlich gemachten Proteinen beteiligt, weil sie vom ribosome ausgestoßen werden. Obwohl sich am meisten kürzlich synthetisierte Proteine in der Abwesenheit von Anstandsdamen falten können, verlangt eine Minderheit sie ausschließlich für dasselbe.

Das makromolekulare Drängen kann in der Anstandsdame-Funktion wichtig sein. Die voll gestopfte Umgebung des cytosol kann den sich faltenden Prozess beschleunigen, da ein gefaltetes Kompaktprotein weniger Volumen besetzen wird als eine entfaltete Protein-Kette. Jedoch kann das Drängen den Ertrag des richtig gefalteten Proteins durch die Erhöhung der Protein-Ansammlung reduzieren. Das Drängen kann auch die Wirksamkeit der Anstandsdame-Proteine wie GroEL vergrößern, der dieser Verminderung der sich faltenden Leistungsfähigkeit entgegenwirken konnte.

Mehr Information über die verschiedenen Typen und Mechanismen einer Teilmenge von Anstandsdamen, die ihre sich faltenden Substrate kurz zusammenfassen, kann im Artikel für chaperonins gefunden werden. Chaperonins werden durch eine aufgeschoberte Struktur des doppelten Rings charakterisiert und werden in prokaryotes, im cytosol von eukaryotes, und in mitochondria gefunden.

Andere Typen von Anstandsdamen werden am Transport über Membranen, zum Beispiel Membranen des mitochondria und endoplasmic reticulum (ER) in eukaryotes beteiligt. Bakterienversetzung — spezifische Anstandsdame unterstützt kürzlich synthetisierten Vorgänger polypeptide Ketten in einem mit der Versetzung fähigen (allgemein entfaltet) setzen fest, und führt sie zum translocon.

Neue Funktionen für Anstandsdamen setzen fort, wie Hilfe in der Protein-Degradierung entdeckt zu werden, adhesin Bakterientätigkeit, und in der Reaktion zu Krankheiten, die mit der Protein-Ansammlung verbunden sind (sieh z.B prion).

Menschliche Anstandsdame-Proteine

Anstandsdamen werden in, zum Beispiel, endoplasmic reticulum (ER) gefunden, da Protein-Synthese häufig in diesem Gebiet vorkommt.

Endoplasmic reticulum

In endoplasmic reticulum (ER) dort, sind lectin- und nichtklassische molekulare Anstandsdamen allgemein, die helfen, Proteine zu falten.

• Allgemeine Anstandsdamen: BiP, GRP94, GRP170.
• Anstandsdamen von Lectin: calnexin und calreticulin
• Nichtklassische molekulare Anstandsdamen: HSP47 und ERp29
• Falte von Anstandsdamen:
• Protein-Disulfid isomerase (PDI),
• Peptidyl prolyl cis-trans-isomerase (PPI),
• ERp57

Nomenklatur und Beispiele von bakteriellen und archeal Anstandsdamen

Es gibt viele verschiedene Familien von Anstandsdamen; jede Familie handelt, um Protein zu helfen, das sich auf eine verschiedene Weise faltet. In Bakterien wie E. coli werden viele dieser Proteine unter Bedingungen der hohen Betonung zum Beispiel, wenn gelegt, in hohe Temperaturen hoch ausgedrückt. Deshalb ist der Begriff "Hitzestoß-Protein" historisch gebraucht worden, um diese Anstandsdamen zu nennen. Das Präfix "Hsp" benennt das das Protein ist ein Hitzestoß-Protein.

Hsp60

Hsp60 (GroEL/GroES Komplex in E. coli) ist am besten hat groß (~ 1 MDa) Anstandsdame-Komplex charakterisiert. GroEL ist ein doppelter Ring 14mer mit einem schmierigen hydrophoben Fleck bei seiner Öffnung; es ist so groß es kann heimische Falte von 54-kDa GFP in seinem Lumen anpassen. GroES ist ein einzelner Ring heptamer, der zu GroEL in Gegenwart von ATP oder ADP bindet. GroEL/GroES kann nicht im Stande sein, vorherige Ansammlung aufzumachen, aber es bewirbt sich wirklich im Pfad von misfolding und Ansammlung. Auch Taten in der mitochondrial Matrix als molekulare Anstandsdame.

Hsp70

Hsp70 (DnaK in E. coli) ist vielleicht am besten hat klein (~ 70 kDa) Anstandsdame charakterisiert.

Den Hsp70 Proteinen wird durch Hsp40 Proteine geholfen (DnaJ in E. coli), die die ATP Verbrauchsrate und Tätigkeit des Hsp70s vergrößern.

Es ist bemerkt worden, dass der vergrößerte Ausdruck von Hsp70 Proteinen in der Zelle auf eine verminderte Tendenz zu apoptosis hinausläuft.

Obwohl ein genaues mechanistisches Verstehen noch bestimmt werden muss, ist es bekannt, dass Hsp70s eine hohe Sympathie gebundener Staat zu entfalteten Proteinen, wenn gebunden, zu ADP und einem Staat der niedrigen Sympathie, wenn gebunden, zu ATP haben.

Es wird gedacht, dass sich viele Hsp70s um ein entfaltetes Substrat drängen, es und das Verhindern der Ansammlung stabilisierend, bis sich das entfaltete Molekül richtig faltet, an der Zeit die Hsp70s Sympathie für das Molekül und weitschweifig weg verlieren. Hsp70 handelt auch als ein mitochondrial und chloroplastic molekulare Anstandsdame in eukaryotes.

Hsp90

Hsp90 (HtpG in E. coli) kann die am wenigsten verstandene Anstandsdame sein. Sein Molekulargewicht ist ungefähr 90 kDa, und es ist für die Lebensfähigkeit in eukaryotes (vielleicht für prokaryotes ebenso) notwendig.

Hitzestoß-Protein 90 (Hsp90) ist eine molekulare Anstandsdame, die notwendig ist, um viele Signalproteine in der eukaryotic Zelle zu aktivieren.

Jeder Hsp90 hat ein ATP-verbindliches Gebiet, ein mittleres Gebiet und ein dimerization Gebiet. Ursprünglich Gedanke, um auf ihr Substrat-Protein (auch bekannt als ein Kundenprotein) nach der Schwergängigkeit von ATP, den kürzlich veröffentlichten Strukturen durch Vaughan festzuklammern u. a. und Ali u. a. zeigen Sie an, dass Kundenproteine äußerlich sowohl zum N-Terminal als auch zu den mittleren Gebieten von Hsp90 binden können.

Hsp90 kann auch co-chaperones-like immunophilins, Sti1, p50 (Cdc37), und Aha1 verlangen, und arbeitet auch mit dem Hsp70 Anstandsdame-System zusammen.

Hsp100

Hsp100 (Familie von Clp in E. coli) Proteine sind in vivo und in vitro für ihre Fähigkeit studiert worden, markierte und misfolded Proteine ins Visier zu nehmen und zu entfalten.

Proteine in der Hsp100/Clp Familie bilden große hexameric Strukturen mit der unfoldase Tätigkeit in Gegenwart von ATP. Wie man denkt, fungieren diese Proteine als Anstandsdamen durch processively das Einfädeln von Kundenproteinen durch kleine 20 Å (2 nm) Pore, dadurch jedem Kundenprotein eine zweite Chance gebend, sich zu falten.

Einige dieser Hsp100 Anstandsdamen, wie ClpA und ClpX, Partner mit dem doppelt gerungenen tetradecameric serine ziehen ClpP pro-auf; anstatt die Wiederfalte von Kundenproteinen zu katalysieren, sind diese Komplexe für die ins Visier genommene Zerstörung von markierten und misfolded Proteinen verantwortlich.

Hsp104, der Hsp100 von Saccharomyces cerevisiae, ist für die Fortpflanzung von vielen Hefe prions notwendig. Das Auswischen des HSP104 Gens läuft auf Zellen hinaus, die unfähig sind, bestimmten prions fortzupflanzen.

Geschichte

Die Untersuchung von Anstandsdamen hat eine lange Geschichte. Der Begriff `molekulare Anstandsdame` ist erst in der Literatur 1978 geschienen, und wurde von Ron Laskey erfunden, um die Fähigkeit genannten nucleoplasmin eines Kernproteins zu beschreiben, die Ansammlung von gefalteten histone Proteinen mit der DNA während des Zusammenbaues von nucleosomes zu verhindern. Der Begriff wurde später von R. John Ellis 1987 erweitert, um Proteine zu beschreiben, die der Postübersetzungszusammenbau von Protein-Komplexen vermittelt haben. 1988 wurde es begriffen, dass ähnliche Proteine dieser Prozess sowohl in prokaryotes als auch in eukaryotes vermittelt haben. Die Details dieses Prozesses wurden 1989 bestimmt, als die ATP-abhängige Protein-Falte in vitro demonstriert wurde.

Siehe auch

• Chaperonin
• Co-Anstandsdame
• Hitzestoß-Protein
• Pharmacoperone
• Proteasome