Báo cáo khoa học: Effects of various N-terminal addressing signals on sorting and folding of mammalian CYP11A1 in yeast mitochondria

Effects Of Various N-terminal Addressing Signals On Sorting And Folding Of Mammalian CYP11A1 In Yeast Mitochondria

Tác giả: Irina E. Kovaleva, Lyudmila A. Novikova, Pavel A. Nazarov, Sergei I. Grivennikov, and Valentin N. Luzikov

Lĩnh vực: Sinh học phân tử, Hóa sinh

Nội dung tài liệu:
Nghiên cứu này tập trung vào việc làm sáng tỏ cơ chế định vị và gấp nếp của CYP11A1 (cytochrome P450SCC) có nguồn gốc từ động vật có vú trong ty thể của nấm men Saccharomyces cerevisiae. Các nhà nghiên cứu đã so sánh quá trình nhập nội và sắp xếp của CYP11A1 nguyên bản với các phiên bản đã được thay thế tín hiệu định vị N-terminal bằng các tín hiệu từ protein ty thể của nấm men (CoxIV và Su9). Kết quả cho thấy, các phiên bản CYP11A1 với tín hiệu CoxIV(1-25) và Su9(1-112) được nhập nội hiệu quả vào ty thể nấm men và trải qua quá trình xử lý phân giải. Tuy nhiên, chỉ một phần nhỏ các protein này được tích hợp vào màng ty thể, trong khi phần lớn tích tụ dưới dạng các cụm không hòa tan. Điều này gợi ý rằng, đặc điểm phân biệt của quá trình nhập nội CYP11A1 vào ty thể nấm men là sự di chuyển dễ dàng vào chất nền ty thể, nơi chúng chủ yếu bị phân giải hoặc kết tụ. Phiên bản có tín hiệu Su9(1-112) cho thấy khả năng liên kết với màng ty thể tốt hơn, nhưng quá trình gấp nếp của protein lại không diễn ra đúng cách. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, giai đoạn quan trọng nhất trong quá trình định vị của CYP11A1 ở ty thể động vật có vú là sự giữ lại và gấp nếp bên trong màng ty thể, một cơ chế mà ở ty thể nấm men chỉ có một phần nhỏ protein thực hiện được.

Mục lục chi tiết:

• Effects of various N-terminal addressing signals on sorting and folding of mammalian CYP11A1 in yeast mitochondria
• Topogenesis of cytochrome P450scc, a resident protein of the inner membrane of adrenocortical mitochondria, is still obscure.
• Keywords: yeast mitochondria; import; sorting; folding; aggregation.
• Cytochrome P450scc is a resident protein of adrenocortical mitochondria.
• Correspondence to I. E. Kovaleva, Belozersky Institute of Physical and Chemical Biology, Moscow State University, 119899 Moscow, Russia.
• Abbreviations: pCYP11A1, precursor form of CYP11A1; mCYP11A1, mature form of CYP11A1; SMP, submitochondrial particles.
• Enzymes: CYP11A1 (EC 1.14.15.6); adrenodoxin reductase (EC 1.14.15.4).
• Materials and methods
• DNAs and plasmids
• Transformation of yeast cells with pYeDP/pCYP11A1, pYeDP/Cox(1-25)-mCYP11A1, and pYeDP/Su9(1-112)-mCYP11A1 was carried out as described earlier [15].
• Isolation and fractionation of yeast mitochondria
• Assessment of aggregation of recombinant proteins in yeast mitochondria
• Western blot analysis
• Assays of cholesterol side-chain cleaving activity of various CYP11A1 versions
• Results
• Import of recombinant forms of CYP11A1 into yeast mitochondria in vivo
• Relationship between aggregated and membrane-bound forms of CYP11A1 in yeast mitochondria
• Assays of cholesterol side-chain cleavage activity of recombinant forms of CYP11A1 in yeast mitochondria
• Discussion
• Acknowledgements
• References