ATP 依赖的Lon 蛋白酶研究进展.pdf
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中国细胞生物学学报 Chinese Journal of Cell Biology 2012, 34(7): 713–720 http ://www.cj
ATP Lon
依赖的 蛋白酶研究进展
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夏 雷 刘永章 姚 蔚 黎 真 张纪亮 武 芝 陈 林 吕 斌
(温州医学院Attardi线粒体生物医学研究院, 浙江省医学遗传学重点实验室,
温州医学院检验医学与生命科学学院生物系, 温州 325035)
Lon , La, ATP ,
摘要 蛋白酶 也叫蛋白酶 是一种同质寡聚环状的 依赖的蛋白酶 在古生菌、原
Lon AAA+ ( ATP )
核生物和真核生物中高度保守。 蛋白酶属于 超家族 与多种细胞活性相关的 酶 。自
Lon , Lon
蛋白酶被发现以来 许多研究表明 的蛋白酶活性对于维持细胞体内平衡、蛋白质量控制和
Lon , Lon
代谢调控起着重要作用。该文综述了近年来 蛋白酶的研究进展 主要从 蛋白酶的结构和功
能、与衰老和疾病的关系等方面进行了系统的阐述。
关键词 AAA+ 蛋白酶; Lon蛋白酶; 线粒体; 衰老; 蛋白质量控制
ATP Lon 有蛋白水解活性。Lon作为丝氨酸蛋白酶, 利用切割
依赖的 蛋白酶的名称来源于大肠杆菌
Lon , 特异性, 形成酰基酶中间体, 对疏水氨基酸(如甲硫氨
基因的突变表型 该表型是由于细菌在紫外线照
射之后形成长的、不可分裂的线状结构而形成的。 酸、酪氨酸、色氨酸)的C末端进行水解[9] 。Lon蛋白
Lon , , Lon 酶的蛋白水解活性的另一个特点就是可以被ATP激
自 蛋白酶被发现以来 许多研究表明 蛋白酶
通过介导异常或损伤的蛋白和短暂调控蛋白的降解 活; 反之, ADP可作为Lon蛋白酶的抑制剂[10] 。
Lon
来维持细胞的体内平衡。 蛋白酶主要在原核生 Lon蛋白酶依赖ATP 的蛋白降解机制与其它蛋
物的胞质以及真核生物的线粒体和过氧化物酶体中 白酶的蛋白降解机制有着相似之处: 第一, 通过全酶
起作用[1,2-6] ATP Lon 的N端结构域和AAA+
。 依赖的 蛋白酶不论是在古生菌、 结构域识别并结合蛋白底物
,
原核生物中 还是在真菌和哺乳动物的线粒体和过 的特异性识别位点, 但不依赖于ATP 的水解; 第二,
氧化物酶体中都是高度保守的。 ATP 的结合和水解使复合体的构象发生改变, 底物
多肽去折叠; 第三, 底物进入蛋白水解部位; 第四, 当
1 Lon蛋白酶的结构和功能 去折叠的底物进入蛋白降解部位后, 肽键剪切开始
人Lon蛋白酶由核基因组编码( 图1)[7], 是由959 发生。
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