Derliiniproteiineista ja DER1 geenistä vuosilta 1991 ja 1996. Viallisesti laskostuneen proteiinin käsittely

Derliiniproteiineista. DER1 geenistä

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC450274/

Vuonna 1996 kerrotiin hiivalta löydetystä endoplasmisen verkoston (ER) uudesta proteiinista ja sen geenistä DER1. Hiivalla oli havaittu proteolyyttinen (proteiineja hajoittava järjestelmä), joka pystyi selektiivisesti hajoittamaan viallisesti laskostuneita kalvoverkoston onteloissa ilmeneviä sekretorisia, eritettäväksi tarkoitettuja proteiineja. (Jos proteiini ei saa avaruudellisia sekundääri- ja tertiääri rakenteitaan ja laskostumisiaan, se ei muutu toimintakykyiseksi. Sanotaan että ne ovat silloin laskostumattomia , unfolded, tai viallisesti laskostuneita, misfolded).

Miten solu vastaa tällaiseen proteiiniin? Mikä on solun UPR ( Unfolded Protein Response)?

Vuonna 1996 hiivasolusta saatiin tutkittua, miten solun tekemä hajoitustyö saattaisi toimia ja mitä komponentteja endoplasmisen verkoston (ERAD) hajoituskoneistoon voi kuulua . Tutkijat käyttivät selvittelyssä mutaatiomenetelmiä ja hahmottivat esiin geenin DER1, joka koodasi uutta proteiinia, joka ei ollut vesiliukoinen, vaan hydrofobinen, siis sijaitsi kalvorakenteisiin liittyvänä. Jos DER1 geeni poistettiin solusta, solu ei pystynyt hajoittamaan viallisia proteiinejaan. He päättelivät , että DER1 geenin koodamien proteiinien funktion täytyi olla aivan spesifistä endoplasmiselle verkostolle (ER)

• EMBO J. 1996 Feb 15; 15(4): 753–763. PMCID: PMC450274 PMID: 8631297Der1, a novel protein specifically required for endoplasmic reticulum degradation in yeast.M Knop, A Finger, T Braun, K Hellmuth, and D H Wolf Abstract.The endoplasmic reticulum (ER) of the yeast Saccharomyces cerevisiae contains of proteolytic system able to selectively degrade misfolded lumenal secretory proteins. For examination of the components involved in this degradation process, mutants were isolated. They could be divided into four complementation groups. The mutations led to stabilization of two different substrates for this process. The mutant classes were called 'der' for 'degradation in the ER'. DER1 was cloned by complementation of the der1-2 mutation. Jos poistetaan soluista der1-proteiini, ei havati erityistä hiivan kasvun fenotyyppiä eikä viallisten proteiinien kertymääkään ER:ssä. Muta jos poistettiin DER1- geeni, hajoitettavaksi tarkoitetut ER- proteiinit jäivät kertymään endoplasmisen verkoston uumeniin samalla tavalla kuin nekin proteiinit, joiden varsinainen sijaintipaikkakin oli ER- alueella. Tämä viittaisi siihen, että DER1 toimii siinä prosessissa, joka suoraan siirtää proteiinin pois ER:n laskostusta tekevästä aitiokohdasta.

• The DER1 gene codes for a novel, hydrophobic protein, that is localized to the ER. Deletion of DER1 abolished degradation of the substrate proteins. The function of the Der1 protein seems to be specifically required for the degradation process associated with the ER. The depletion of Der1 from cells causes neither detectable growth phenotypes nor a general accumulation of unfolded proteins in the ER. In DER1-deleted cells, a substrate protein for ER degradation is retained in the ER by the same mechanism which also retains lumenal ER residents. This suggests that DER1 acts in a process that directly removes protein from the folding environment of the ER. ..Full text is available as a scanned copy of the original print version. Get a printable copy (PDF file) of the complete article (2.8M), or click on a page image below to browse page by page. Links to PubMed are also available for Selected References.

• • Milloin oli havaittu, että ENDOPLASMINEN VERKOSTO ( ER) suorittaa jotain selektiviistä proteiinin hajoitustyötä? Oli jo tunnettua, että sillä oli valtava synteesitoiminta. Miten missä kohtaa siihen samalla integroituisi hajoitustoiminta?

Vuosi 1991. Suomennosta abstraktista.

VUOSI 1991. ”Proteiinin hajoitusta Endoplasmisessa retikulumissa”.

Eräät tietyt vastasyntetisoituneet proteiinit suorittavat endoplasmisessa retikulumissa ei-lysosomaalista tietä erittäin nopeaa vaihduntaansa. Biokemiallinen ja morfologinen näyttö viittaa siihen, että nämä proteiinit eivät koskaan edes lähde endoplasmisesta retikulumista ennen kuin ovat jo hajonneet. Ei vielä ymmärretä  (1991) niitä mekanismeja (sitä mekanismia) , miten proteiinit kohdentuvat hajoitukseen endoplasmisen verkoston sisällä, mutta näyttää ilmeiseltä, että on oltava joitain rakenteellisia determinantteja, joiden avulla vialliset proteiinisubtraatit tulevat valiutuneiksi hajoitukseen. Todennäköisesti hoidetaan tärkeitä solufunktiota tämän endoplasmisen retikulumin hajoittavan koneiston avulla ja sellaisia ovat viallisten proteiinituotteiden käsittely ja aineenvaihdunnallisesti säätyvien proteiinien selektiivinen vaihdunta.

• Curr Opin Cell Biol. 1991 Aug;3(4):592-600. Degradation of proteins within the endoplasmic reticulum. Bonifacino JS¹, Lippincott-Schwartz J. Abstract Certain newly synthesized proteins within the endoplasmic reticulum undergo rapid turnover by a non-lysosomal proteolytic pathway. Biochemical and morphological evidence has suggested that these proteins never leave the endoplasmic reticulum before they are degraded. The mechanism(s) for the selective targeting of proteins for degradation within the endoplasmic reticulum is still not understood, but appears to rely on specific structural determinants on the protein substrates. Important cellular functions are likely to be served by this endoplasmic reticulum degradative system, including disposal of abnormal proteins and the selective turnover of metabolically regulated proteins.

PMID:

1772654

[Indexed for MEDLINE]

Muistiin 19.6. 2018 DER1 geenistä ja derliineistä . Vuosi 1991, 1996.