Was sind ATPasen, die mit verschiedenen zellulären Aktivitäten verbunden sind (AAA+)?

AAA+ Enzyme (ATPasen, die mit verschiedenen zellulären Aktivitäten assoziiert sind) sind eine heterogene Gruppe molekularer Motorproteine. Sie erzeugen normalerweise mechanische Arbeit aus der Bindung und Umsetzung von ATP (Adenosintriphosphat), der universellen Energiequelle in der Zelle. AAA+ Proteine ​​wirken normalerweise als Oligomere und befinden sich häufig im Kern essentieller Multiproteinanordnungen, die an Reorganisations- und Recyclingprozessen von Proteinen, Membranen oder DNA in der Zelle beteiligt sind. Trotz der gemeinsamen Nutzung einer stark konservierten Nukleotidbindungsdomäne (siehe Abbildung) weist jedes AAA+ Protein eine einzigartige funktionelle Spezifität und Substratselektivität auf. Es wird angenommen, dass akzessorische Domänen und Proteine ​​die Feinabstimmung der AAA+ Motoraktivität erleichtern und somit Spezifität verleihen. Die Art dieser Wechselwirkungen sowie ihre Auswirkungen auf die motorische Aktivität der AAA+ Domänen müssen jedoch noch ermittelt werden. Unser Labor möchte einen strukturellen Überblick über die komplexe Konformationsdynamik dieser faszinierenden molekularen Maschinen in Aktion erhalten. Insbesondere möchten wir verstehen, wie allosterische Wechselwirkungen zwischen AAA+ Modulen im aktiven Oligomer die ATPase-Aktivität regulieren und wie akzessorische Faktoren die komplexe Aktivität beeinflussen. Das ultimative Ziel besteht darin, Strukturdaten, die durch Kryo-Elektronenmikroskopie und Röntgenkristallographie erhalten wurden, in Mutationsanalysen und biophysikalische Experimente zu integrieren, um schwere Störungen und Krankheiten zu bekämpfen, die auf fehlerhafte molekulare Maschinen zurückzuführen sind.

Veröffentlichung:

Wendler, P., S. Ciniawsky, M. Kock, S. Kube (2012). Structure and function of the AAA+ nucleotide binding pocket. Biochim Biophys Acta  1823(1):2-4.

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167488911001790