9.8 : Chaperonas Moleculares e Enovelamento de Proteínas

EBVTT Como são sintetizados na célula, a maioria das proteínas não dobra espontaneamente em sua conformação nativa, mas requerem uma classe especial de proteínas chamadas chaperonas para ajudá-las a dobrá-las. Dos vários tipos de chaperonas moleculares encontradas em procariotas e eucariotas, as duas famílias principais são as proteínas de choque de calor Hsp70 e Hsp60. Em uma proteína corretamente dobrada, remendos hidrófobos estão enterrados no interior.

Em proteínas mal dobradas, remendos hidrófobos são expostos. Tais patches em diferentes moléculas da proteína podem ligar-se a umas às outras, levando a uma agregação irreversível de proteínas. As chaperonas reconhecem estes patches hidrófobos expostos e previnem a agregação proteica, facilitando o dobramento das proteínas.

A maquinaria de Hsp70 age frequentemente antes que a proteína deixe o ribossoma, com cada monômero ligado de ATP reconhecendo um estiramento pequeno dos aminoácidos hidrófobos em uma superfície 00:01:05.630 00:07.070:01 da proteína. Um conjunto de proteínas menores Hsp40 interage com este complexo e desencadeia a hidrólise ATP. Como resultado, partes de Hsp70 se juntam como mandíbulas, aprisionando a proteína estendida dentro.

Em seguida, ATP liga o complexo novamente, induzindo a dissociação de Hsp70 e liberando o polipeptídeo ligado, permitindo-lhe uma chance de redobrar. Se a dobra não ocorrer rapidamente o bastante, o polipeptídeo pode se ligar outra vez. E o processo é repetido até que a proteína seja dobrada em sua conformação nativa.

Alternativamente, um polipeptídeo totalmente sintetizado e parcialmente dobrado pode ser entregue a uma chaperonina. As chaperoninas são grandes complexos de proteína em forma de barril que fornecem uma câmara isolada para a dobra de proteína, com uma metade do canhão simétrico operando em uma proteína cliente de cada vez. Nas E.coli, o sistema de chaperonina é chamado GroEL/GroES, enquanto seu análogo eucariótico é chamado Hsp60.

Uma proteína mal dobrada é capturada por interações hidrófobas coma superfície exposta da abertura. Esta ligação inicial ajuda frequentemente a desdobrar uma proteína mal dobrada, uma vez que a proteína está dentro, a ligação do ATP sela a câmara com uma tampa. O interior da câmara é forrado com superfícies hidrofílicas, onde a proteína pode dobrar no isolamento.

A hidrólise do ATP enfraquece a ligação da PAC. E a ligação de moléculas ATP adicionais ejeta a tampa. A proteína do substrato, dobrada ou não, é liberada da câmara.