Регуляция функции и транспорта сигнальных белков шаперонным аппаратом на основе hsp90/hsp70

Известно почти 100 белков, функцию которых регулирует hsp90. Большинство этих субстратов, или «белков-клиентов», участвуют в передаче сигнала; с hsp90 их связывает мультибелковый шаперонный аппарат на основе hsp90/hsp70. Помимо связывания белков-субстратов в одном или нескольких участках шаперонного аппарата, hsp90 связывает в других участках кофакторы, участвующие в сборке гетерокомплекса, а также иммунofilины, которые соединяют сформированные комплексы субстрат–hsp90 с системами транспорта белков. За пять лет, прошедших с момента публикации нашего предыдущего обзора по этой теме, были получены новые данные о структуре hsp90, связывании нуклеотидов и взаимодействии с ко-шаперонами. Наиболее важный вывод заключается в том, что гидролиз АТФ, обеспечиваемый собственной АТФазной активностью hsp90, вызывает изменение его конформации, необходимое для индукции конформационных изменений в белке-субстрате. В стероидных рецепторах это изменение заключается в раскрытии щели связывания стероидов, благодаря чему стероид получает к ней доступ. Мы разработали минимальную систему из пяти очищенных белков — hsp90, hsp70, Hop, hsp40 и p23, — которая собирает стабильные гетерокомплексы рецептор–hsp90. Комплекс hsp90–Hop–hsp70–hsp40 в АТФ-зависимом процессе открывает щель, формируя гетерокомплекс рецептор–hsp90, в котором hsp90 находится в АТФ-связанной конформации; затем p23 взаимодействует с hsp90 и стабилизирует комплекс. Эксперименты по поэтапной сборке показали, что сначала hsp70 и hsp40 взаимодействуют с рецептором в АТФ-зависимой реакции, образуя комплекс рецептор–hsp70–hsp40, «подготовленный» к активации до состояния, в котором он связывает стероид, на втором АТФ-зависимом этапе с участием hsp90, Hop и p23. Успешное применение системы из пяти белков к другим субстратам показывает, что она может собирать гетерокомплексы сигнальный белок–hsp90 независимо от того, является ли субстрат рецептором, протеинкиназой или фактором транскрипции. Эта очищенная система должна помочь понять, как эукариотические hsp70 и hsp90 совместно действуют в качестве обязательных компонентов процесса, изменяющего конформацию белков-субстратов и переводящего их в состояния, способные реагировать в процессе передачи сигнала.