Published December 14, 2015
| Version v1
Publication
Open
Disassembly of the self-assembled, double-ring structure of proteasome α7 homo-tetradecamer by α6
Creators
- 1. National Institutes of Natural Sciences
- 2. Okazaki Institute for Integrative Bioscience
- 3. Osaka University
- 4. Nagoya City University
- 5. Kasetsart University
Description
The 20S core particle of the eukaryotic proteasome is composed of two α- and two β-rings, each of which is a hetero-heptamer composed of seven homologous but distinct subunits. Although formation of the eukaryotic proteasome is a highly ordered process assisted by assembly chaperones, α7, an α-ring component, has the unique property of self-assembling into a homo-tetradecamer. We used biophysical methods to characterize the oligomeric states of this proteasome subunit and its interaction with α6, which makes direct contacts with α7 in the proteasome α-ring. We determined a crystal structure of the α7 tetradecamer, which has a double-ring structure. Sedimentation velocity analytical ultracentrifugation and mass spectrometric analysis under non-denaturing conditions revealed that α7 exclusively exists as homo-tetradecamer in solution and that its double-ring structure is disassembled upon the addition of α6, resulting in a 1:7 hetero-octameric α6-α7 complex. Our findings suggest that proteasome formation involves the disassembly of non-native oligomers, which are assembly intermediates.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يتكون الجسيم الأساسي في العشرينات من بروتيزوم حقيقيات النوى من حلقتين ألفا و حلقتين بيتا، كل منهما عبارة عن سابع مغاير يتكون من سبع وحدات فرعية متماثلة ولكنها متميزة. على الرغم من أن تكوين بروتيازوم حقيقيات النوى هو عملية مرتبة للغاية بمساعدة مرافقين للتجميع، إلا أن α 7، وهو مكون α - ring، له خاصية فريدة للتجميع الذاتي في كاميرا رباعية متجانسة. استخدمنا طرقًا فيزيائية حيوية لتوصيف الحالات القزمية لهذه الوحدة الفرعية البروتيازومية وتفاعلها مع α 6، مما يجعل الاتصالات المباشرة مع α 7 في حلقة بروتيازومية α. حددنا بنية بلورية للكاميرا رباعية الأبعاد α 7، والتي لها بنية مزدوجة الحلقة. كشفت سرعة الترسيب التحليلية للطرد المركزي الفائق والتحليل الطيفي الكتلي في ظل ظروف عدم التنميط أن α 7 موجود حصريًا ككامير رباعي متجانس في المحلول وأن هيكله مزدوج الحلقة يتم تفكيكه عند إضافة α 6، مما يؤدي إلى مركب α 6 - α 7 غير متجانس. تشير النتائج التي توصلنا إليها إلى أن تكوين البروتيازوم ينطوي على تفكيك الأوليغومرات غير الأصلية، وهي مواد وسيطة للتجميع.Translated Description (French)
La particule noyau 20S du protéasome eucaryote est composée de deux anneaux α et de deux anneaux β, dont chacun est un hétéroheptamère composé de sept sous-unités homologues mais distinctes. Bien que la formation du protéasome eucaryote soit un processus hautement ordonné assisté par des chaperons d'assemblage, α7, un composant du cycle α, a la propriété unique de s'auto-assembler en un homo-tétradécamère. Nous avons utilisé des méthodes biophysiques pour caractériser les états oligomériques de cette sous-unité du protéasome et son interaction avec α6, qui établit des contacts directs avec α7 dans le cycle α du protéasome. Nous avons déterminé une structure cristalline du tétradécamère α7, qui a une structure à double cycle. L'ultracentrifugation analytique de la vitesse de sédimentation et l'analyse spectrométrique de masse dans des conditions non dénaturantes ont révélé que α7 existe exclusivement en tant qu'homo-tétradécamère en solution et que sa structure à double cycle est démontée lors de l'addition de α6, résultant en un complexe α6-α7 hétéro-octamérique 1:7. Nos résultats suggèrent que la formation du protéasome implique le désassemblage d'oligomères non natifs, qui sont des intermédiaires d'assemblage.Translated Description (Spanish)
La partícula central 20S del proteasoma eucariota está compuesta por dos anillos α y dos anillos β, cada uno de los cuales es un heteroheptámero compuesto por siete subunidades homólogas pero distintas. Aunque la formación del proteasoma eucariota es un proceso altamente ordenado asistido por chaperonas de ensamblaje, α7, un componente del anillo α, tiene la propiedad única de autoensamblarse en un homo-tetradecámero. Utilizamos métodos biofísicos para caracterizar los estados oligoméricos de esta subunidad del proteasoma y su interacción con α6, que hace contacto directo con α7 en el anillo α del proteasoma. Determinamos una estructura cristalina del tetradecámero α7, que tiene una estructura de doble anillo. La ultracentrifugación analítica de la velocidad de sedimentación y el análisis espectrométrico de masas en condiciones no desnaturalizantes revelaron que α7 existe exclusivamente como homo-tetradecámero en solución y que su estructura de doble anillo se desmonta tras la adición de α6, lo que resulta en un complejo α6-α7 heterooctamérico 1:7. Nuestros hallazgos sugieren que la formación del proteasoma implica el desensamblaje de oligómeros no nativos, que son intermedios de ensamblaje.Files
srep18167.pdf.pdf
Files
(2.7 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:0e191d14de5dbbd43ea2903cff0c4619
|
2.7 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تفكيك البنية ذاتية التجميع مزدوجة الحلقة للبروتيازوم α 7 homo - tetradecamer بواسطة α 6
- Translated title (French)
- Démontage de la structure auto-assemblée à double anneau de l'homotétradécamère α7 du protéasome par α6
- Translated title (Spanish)
- Desmontaje de la estructura de doble anillo autoensamblada del proteasoma α7 homo-tetradecámero por α6
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2411670166
- DOI
- 10.1038/srep18167
References
- https://openalex.org/W1539796472
- https://openalex.org/W1965682834
- https://openalex.org/W1977266560
- https://openalex.org/W1981770255
- https://openalex.org/W1986191025
- https://openalex.org/W1991930087
- https://openalex.org/W1999119754
- https://openalex.org/W2011124177
- https://openalex.org/W2011457559
- https://openalex.org/W2031339495
- https://openalex.org/W2038840577
- https://openalex.org/W2040761956
- https://openalex.org/W2054148967
- https://openalex.org/W2056848132
- https://openalex.org/W2057623594
- https://openalex.org/W2094287130
- https://openalex.org/W2097493124
- https://openalex.org/W2108279225
- https://openalex.org/W2112543649
- https://openalex.org/W2124026197
- https://openalex.org/W2126391194
- https://openalex.org/W2144836969
- https://openalex.org/W2150123812