ATP-beroende Clp-proteas ATP-bindande subenhet clpX-liknande, mitokondrie är ett enzym som hos människor kodas av CLPX - genen . Detta protein är en medlem av familjen av AAA-proteiner (AAA+ ATPase) och ska bilda proteinkomplexet av Clp-proteas ( Endopeptidase Clp ).
Kunskapen om humant ClpX-protein är huvudsakligen baserad på undersökningar av E. coli -protein. Monomeren av ClpX-protein i E. coli innehåller en N-terminal domän och en AAA+-modul som består av en stor och en liten AAA+-domän.
Komplex montering
Under sammansättning av proteas Clp-komplex bildar ClpX-subenheterna en hexamerisk ringstruktur. Enligt orienteringen av ClpX-subenheter inom ringstrukturen kan dessa subenheter kategoriseras i två klasser: "laddningsbar" subenhet (L-subenhet) och "unloadable" subenhet (U-subenhet). I L-subenheten bildar den stora och lilla AAA+-domänen en klyfta för nukleotid-ATP- eller ADP-bindning. De stora och små AAA+-domänerna i U-subenheten roterar dock ~ 80°, vilket förhindrar nukleotidbindning. L- och U-underenheterna bildar ett "LLULLU"-mönster när de sätts samman till en hexamerisk ring, som har maximal kapacitet att binda fyra ATP eller ADP. Studier av elektromikroskopi (EM) visade att ClpX-ringstrukturer staplas koaxiellt på antingen ena eller båda sidor av ClpP-tetradekamerkomplexet för att bilda ClpXP-proteaskomplex. ATP-bindning kan stabilisera associationen mellan ClpX- och ClpP-ringstrukturer.
I Mycobacteria består ClpXP-proteaset av ATPase-komponenten (ClpX) och två ClpP-proteiner (ClpP1 och ClpP2). Intressant nog, i motsats till E. coli- komplexet, där ATPase-komponenten är känd för att binda till endera sidan av den tunnformade peptidaskomponenten, i Mycobacteria dockar ATPase-komponenten (ClpX) på ett asymmetriskt sätt, bara binder till en ena. ytan av ClpP1P2-komplexet - dvs ClpP2
Fungera
ClpX är en ATP-beroende chaperon som kan känna igen proteinsubstrat genom att binda till proteinnedbrytningstaggar. Dessa taggar kan vara korta ostrukturerade peptidsekvenser (t.ex. ssrA-tagg i E coli ). Som en väsentlig komponent i ClpP-proteaskomplexet rekryterar ClpX nedbrytbara substrat och utvecklar deras tertiära struktur, vilket kräver energi från ATP-hydrolys. Därefter överför dessa ClpX Chaperones proteinsubstrat till den proteolytiska kammaren som bildas av ClpP tetradecamer.
Klinisk signifikans
Hos däggdjur är ClpXP-proteas en avgörande bidragande faktor till kvalitetskontroll av mitokondriell protein. En försämrad ClpXP-funktion leder vanligtvis till ackumulering av skadade proteiner och mitokondriella dysfunktioner, vilket tros vara potentiella orsaker till neurodegenerativa sjukdomar och åldrande.
