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Oct 21, 2023

ADP ridotto disattivato

Communications Biology volume 6, numero articolo: 888 (2023) Cita questo articolo 23 Accessi Dettagli metriche La chaperonina CCT/TRiC si trova nel citosol di tutte le cellule eucariotiche e aiuta le proteine

Biologia delle comunicazioni volume 6, numero articolo: 888 (2023) Citare questo articolo

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La chaperonina CCT/TRiC si trova nel citosol di tutte le cellule eucariotiche e assiste il ripiegamento delle proteine ​​in modo ATP-dipendente. È noto che la doppia mutazione eterozigote T400P e R516H nella subunità CCT2 causa l'amaurosi congenita di Leber (LCA), una retinopatia congenita ereditaria. Questa doppia mutazione rende anche la funzione della subunità CCT2, quando è al di fuori del complesso CCT/TRiC, difettosa nel promuovere l'autofagia. Qui, mostriamo utilizzando l'analisi cinetica allo stato stazionario e transitoria che la corrispondente doppia mutazione nella subunità CCT2 di Saccharomyces cerevisiae riduce il tasso di off-rate dell'ADP durante l'idrolisi dell'ATP da parte di CCT/TRiC. Segnaliamo anche che l'attività ATPasi di CCT/TRiC è stimolata da un substrato non ripiegato. I nostri risultati suggeriscono che lo stato chiuso di CCT/TRiC è stabilizzato dalla doppia mutazione a causa del rallentamento dell'off-rate dell'ADP, impedendo così l'uscita di CCT2 dal complesso necessario per la sua funzione nell'autofagia.

L'amaurosi congenita di Leber (LCA) è una distrofia retinica ereditaria, responsabile di circa il 20% dei casi di cecità infantile1,2. La LCA è attualmente associata a mutazioni in 38 geni. Alcune delle mutazioni più comuni legate all'LCA riguardano geni espressi esclusivamente o prevalentemente nella retina o nell'epitelio pigmentato retinico, come quelli che codificano per guanilato ciclasi-1, retinoide isomerasi, inosina 5'-monofosfato deidrogenasi 1 e retinolo deidrogenasi 121 ,2. È interessante notare, tuttavia, che è stato riportato che anche la doppia mutazione eterozigote T400P e R516H nella subunità CCT2 della chaperonina CCT/TRiC espressa ubiquitariamente è causativa della LCA3. La chaperonina CCT/TRiC, che si trova nel citosol di tutte le cellule eucariotiche, assiste il ripiegamento delle proteine ​​in modo ATP-dipendente4,5,6,7,8. È composto da due anelli oligomerici impilati uno dopo l'altro, ciascuno con una cavità in cui può avvenire il ripiegamento delle proteine ​​in condizioni protettive4,5,6,7,8. Ciascun anello di CCT/TRiC è composto da otto subunità distinte, da CCT1 a CCT8, disposte in un ordine fisso attorno all'anello. CCT/TRiC passa da uno stato apo aperto, che può legare i clienti tramite contatti specifici della subunità, e uno stato chiuso raggiunto in seguito al legame cooperativo dell'ATP e all'idrolisi in cui il cliente viene incapsulato4,5,6,7,8.

Si ritiene che la funzione di ripiegamento di CCT/TRiC richieda il complesso oligomerico intatto, ma le singole subunità possono anche avere ruoli secondari, come suggerito nei primi studi9,10 dalla scoperta di alcune di esse nel nucleo. Recentemente, ad esempio, è stato riportato che la subunità monomerica CCT2 interagisce con i membri della famiglia ATG8 del marcatore autofagosoma, promuovendo così la degradazione autofagica degli aggregati proteici solidi11. Si è scoperto che questa interazione è mediata dai residui CCT2 umani VLL nelle posizioni 503-505 e VIL nelle posizioni 513-515, che vengono esposti dopo la dissociazione della subunità CCT2 dal resto del complesso CCT/TRiC. La vicinanza del sito della mutazione R516H associata alla LCA a questi residui che interagiscono con ATG8 ha suggerito che potrebbe causare malattie interferendo con il targeting della membrana autofagica e la degradazione degli aggregati solidi. Un collegamento tra LCA e autofagia compromessa è stato infatti segnalato in precedenza12. È stato scoperto che entrambe le mutazioni, R516H e T400P, riducono l'associazione di CCT2 con Atg811, ma il meccanismo con cui ciò è causato dalla mutazione T400P è rimasto meno chiaro. Dato che la mutazione T400P si trova nell'elica 14, che contiene un residuo aspartico catalitico conservato, è stato ipotizzato11 che T400P alteri l'attività dell'ATPasi di CCT/TRiC e ne stabilizzi lo stato chiuso. La stabilizzazione dello stato chiuso impedirebbe la dissociazione della subunità CCT2 dal complesso, compromettendo così l'autofagia. Qui, abbiamo testato questa ipotesi effettuando un'analisi dettagliata dell'attività ATPasi di CCT/TRiC da Saccharomyces cerevisiae con le mutazioni T394P e R510H nella subunità CCT2.