РОЛЬ ФРАГМЕНТА (1-106) В ФУНКЦИОНИРОВАНИИ АТР-ЗАВИСИМОЙ Lon-ПРОТЕАЗЫ E. coli

© 2016 г. А. М. Куджаев, Е. С. Дубовцева, О. В. Серова, А. Г. Андрианова, Т. В. Ротанова^#

^#Тел.: +7 (495) 335-42-22; факс: +7 (495) 335-71-03; эл. почта: [email protected]

ФГУБН Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН, 117997 Москва, ул. Миклухо-Маклая, 16/10

Поступила в редакцию 02.12.2015 г. Принята к печати 21.01.2016 г.

Бифункциональная LonА-протеаза из E. coli (Ес-Lon) – фермент суперсемейства ААА⁺-белков – является ключевым участником системы контроля качества клеточного протеома. Ес-Lon деградирует аномальные и дефектные полипептиды, а также ряд регуляторных белков по процессивному механизму. Субъединица Ес-Lon образована АТР-азным модулем и протеолитическим доменом, и кроме того, включает двухдоменную N-концевую некаталитическую область. Для выявления роли N-концевого фрагмента (1-106) в функционировании Ес-Lon-протеазы проведено сравнительное

изучение энзиматических свойств и способности к связыванию ДНК интактной Ec-Lon и ее укороченной формы, утратившей 106 N-концевых аминокислотных остатков. Показано, что фрагмент (1-106) не влияет на функционирование пептидгидролазного центра Ес-Lon-протеазы и на способность фермента к гидролизу белкового субстрата по процессивному механизму. Вместе с тем, фрагмент (1-106) необходим для полноценного функционирования АТР-азного центра и для осуществления конформационных перестроек АТР-азного домена, обусловленных связыванием нуклеотидов различной природы или их комплексов с ионами магния. Утрата фрагмента (1-106) приводит к дестабилизации активной структуры Ес-Lon-протеазы и к интенсивному автолизу фермента.

Ключевые слова: ААА⁺-белки, АТР-зависимый протеолиз, LonA-протеазы, роль N-концевого домена, связывание ДНК.

Биоорг. химия 2016, 42 (4): 421-430