HslVU

HslU является шапероном, распознающим, разворачивающим и преносящим белки-субстраты внутрь полости протеазной части. HslU, является членом обширного семейства ААА АТФаз (ATPases Associated with diverse cellular Activities, АТФазы связанные с различными клеточными активностями)[5]^,[6]. HslU — гомолог СlpX, АТФ-зависимого шаперона, компонента ClpXP протеазы[7]. Благодаря этому, а также определённой схожести строения и функционирования, HslVU получил своё второе имя, также широко используемое — «ClpYQ». HslU состоит из трёх доменов: N-концевой домен, вставленный в него Промежуточный домен (англ. «Intermediate», I-домен) и С-концевой домен. В N-концевом домене находятся традиционные мотивы Walker A и Walker B, участвующие в связывании и расщеплении АТФ[7]. Промежуточный домен ответственен за связывание и распознавание субстратов[8]. С-концевой домен вместе с частью N-концевого домена участвует во взаимодействии с HslV[4]. N-концевой домен содержит GYVG-мотив, необходимый для разворачивания субстрата и перенесения его в HslV[7].

HslVU. Вид сверху.

HslVU. Вид сбоку.

В отличие от HslU, имеющего гомологию с ClpX, HslV не имеет гомологии с ClpP или какой-нибудь другой бактериальной протеазой. Вместо этого он имеет слабую гомологию с протеолитической субъединицей эукариотической протеосомы[9]. Так же как и у протеосомы каталитическую роль выполняет N-концевой остаток треонина[10] (хотя у B. subtilis N-концевой и каталитический остаток — серин)[11]. Таким образом HslV принадлежит к группе N-концевых протеаз[12]. HslV является α+β белком. Сам по себе HslV слабо активен. Необходимо взаимодействие с HslU, чтобы активировать протеазный компонент[4].

HslVU не представлен так широко в различных группах бактерий, как другие АТФ-зависимые протеазы, такие как ClpP, Lon, FtsH. Тем не менее HslVU присутствует у α-, γ- и ε-протеобактерий, фирмикут, спирохет и таких древних групп как Aquifex и Thermotoga[12]. Кроме того, он присутствует в митохондриях таких групп низших эукариот как Trypanosoma, Leishmania, Plasmodium, Amoebozoa, Chromalveolata, Rhizaria, Excavata, а также некоторых растений[13].

У E. coli субстратная специфичность HslVU во многом пересекается со специфичностью Lon[14]. Также как и Lon, HslVU распознаёт и разрушает неправильно свёрнутые или аггрегированные белки, особенно при тепловом шоке[15]. Два классических субстрата Lon — ингибитор клеточного деления SulA и регулятора синтеза бактериальной капсулы RcsA, являются также субстратами для HslVU[16]^,[17]. HslVU также способен разрушать белки с SsrA-хвостом[18]. Ещё одним субстратом для HslVU является σ32 — сигма фактор, отвечающий за транскрипцию белков теплового шока[15].

HslU и HslV находятся друг за другом в одном опероне. Экспрессия этого оперона индуцируется при тепловом шоке, что повышает в несколько раз уровень этой протеазы в клетке[19]. При этом HslVU участвует в разрушении аггрегированных и денатурированных теплом белков. Как большинство других белков теплового шока, оперон индуцируется σ32 — сигма фактором теплового шока[20].