РОЛЬ α-СПИРАЛИЗОВАННЫХ ДОМЕНОВ В ФУНКЦИОНИРОВАНИИ АТР-ЗАВИСИМОЙ Lon-ПРОТЕАЗЫ ИЗ ESCHERICHIA COLI

^#Тел.: +7 (495) 335-42-22; факс: (495) 335-71-03; e-mail: tatyana.rotanova@ibch.ru

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

Поступила в редакцию 19.05.2014 г. Принята к печати 22.05.2014 г.

Гомоолигомерные АТР-зависимые LonА-протеазы – бифункциональные ферменты, относящиеся к суперсемейству ААА⁺-белков. Их субъединицы сформированы пятью последовательно соединенными доменами: N-концевым (N), α-спирализованным (НI(СС)), нуклеотидсвязывающим (NB), вторым α-спирализованным (Н) и протеолитическим (Р). Наличие “вставочного” НI(СС)-домена определяет уникальность LonА-протеаз среди ААА⁺-белков. На примере Lon-протеазы E. coli (Ес-Lon) исследована роль α-спирализованных доменов в функционировании LonА-протеаз. Проведено сравнительное изучение свойств интактной Ес-Lon и ее мутантных форм Lon-R164A и Lon-R542A, несущих замены остатков аргинина, локализованных в сходных положениях в НI(СС)- и Н-доменах. Показано, что Н-домен играет исключительную роль для реализации гидролиза АТР и для связывания ферментом белка-мишени. HI(CC)-Домен не имеет определяющего значения для проявления каталитических свойств фермента, однако влияет на эффективность функционирования АТРазного и пептидазного центров Lon-протеазы и участвует в поддержании стабильности фермента. Выдвинуто предположение об участии HI(CC)-домена в формировании пространственной структуры LonА-протеаз и/или в образовании комплексов с ДНК.

Ключевые слова: ААА⁺-белки, АТР-зависимая Lon-протеаза, доменная организация, α-спирализованные домены, сайт-направленный мутагенез, Escherichia coli.

Биоорг. химия 2014, 40 (6): 673-681