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Oct 21, 2023

ADP réduit

Communications Biology volume 6, Numéro d'article : 888 (2023) Citer cet article 23 Accès aux détails des métriques La chaperonine CCT/TRiC se trouve dans le cytosol de toutes les cellules eucaryotes et assiste les protéines

Biologie des communications volume 6, Numéro d'article : 888 (2023) Citer cet article

23 Accès

Détails des métriques

La chaperonine CCT/TRiC se trouve dans le cytosol de toutes les cellules eucaryotes et aide au repliement des protéines de manière dépendante de l'ATP. La double mutation hétérozygote T400P et R516H dans la sous-unité CCT2 est connue pour provoquer l'amaurose congénitale de Leber (LCA), une rétinopathie congénitale héréditaire. Cette double mutation rend également la fonction de la sous-unité CCT2, lorsqu'elle est en dehors du complexe CCT/TRiC, défectueuse pour promouvoir l'autophagie. Ici, nous montrons, à l’aide d’une analyse cinétique à l’état d’équilibre et transitoire, que la double mutation correspondante dans la sous-unité CCT2 de Saccharomyces cerevisiae réduit le taux d’arrêt de l’ADP lors de l’hydrolyse de l’ATP par CCT/TRiC. Nous rapportons également que l'activité ATPase du CCT/TRiC est stimulée par un substrat non replié. Nos résultats suggèrent que l'état fermé de CCT/TRiC est stabilisé par la double mutation en raison du taux d'arrêt plus lent de l'ADP, empêchant ainsi la sortie de CCT2 du complexe nécessaire à son fonctionnement dans l'autophagie.

L'amaurose congénitale de Leber (ACL) est une dystrophie rétinienne héréditaire, responsable d'environ 20 % des cas de cécité infantile1,2. LCA est actuellement associée à des mutations dans 38 gènes. Certaines des mutations liées à l'ACL les plus courantes concernent des gènes exprimés uniquement ou principalement dans la rétine ou l'épithélium pigmentaire rétinien, tels que ceux codant pour la guanylate cyclase-1, l'isomérase rétinoïde, l'inosine 5'-monophosphate déshydrogénase 1 et la rétinol déshydrogénase 121. ,2. Fait intéressant, cependant, il a été rapporté que la double mutation hétérozygote T400P et R516H dans la sous-unité CCT2 de la chaperonine CCT/TRiC exprimée de manière omniprésente est également à l'origine de l'ACL3. La chaperonine CCT/TRiC, présente dans le cytosol de toutes les cellules eucaryotes, facilite le repliement des protéines de manière dépendante de l'ATP4,5,6,7,8. Il est composé de deux anneaux oligomères empilés dos à dos, chacun comportant une cavité dans laquelle le repliement des protéines peut avoir lieu dans des conditions protectrices4,5,6,7,8. Chaque anneau de CCT/TRiC est composé de huit sous-unités distinctes, CCT1 à CCT8, disposées dans un ordre fixe autour de l'anneau. CCT/TRiC alterne entre un état apo ouvert, qui peut lier les clients via des contacts spécifiques à une sous-unité, et un état fermé atteint après la liaison coopérative de l'ATP et l'hydrolyse dans lequel le client est encapsulé4,5,6,7,8.

On pense que la fonction de repliement de CCT/TRiC nécessite le complexe oligomère intact, mais des sous-unités individuelles peuvent également jouer un rôle de travail au noir, comme le suggèrent les premières études9,10 par la découverte de certaines d'entre elles dans le noyau. Récemment, par exemple, il a été rapporté que la sous-unité monomère CCT2 interagissait avec les membres de la famille des marqueurs autophagosomes ATG8, favorisant ainsi la dégradation autophagique des agrégats de protéines solides . Cette interaction s'est avérée être médiée par les résidus CCT2 humains VLL aux positions 503-505 et VIL aux positions 513-515, qui sont exposés lors de la dissociation de la sous-unité CCT2 du reste du complexe CCT/TRiC. La proximité du site de la mutation R516H associée au LCA avec ces résidus interagissant avec ATG8 suggère qu'elle pourrait provoquer une maladie en interférant avec le ciblage de la membrane autophagique et la dégradation des agrégats solides. Un lien entre l’ACL et l’autophagie altérée a en effet déjà été rapporté12. Les deux mutations, R516H et T400P, se sont avérées réduire l'association de CCT2 avec Atg811, mais le mécanisme par lequel cela est provoqué par la mutation T400P est resté moins clair. Étant donné que la mutation T400P se trouve dans l'hélice 14, qui contient un résidu aspartique catalytique conservé, il a été supposé11 que T400P modifie l'activité ATPase de CCT/TRiC et stabilise son état fermé. La stabilisation de l'état fermé empêcherait la dissociation de la sous-unité CCT2 du complexe, altérant ainsi l'autophagie. Ici, nous avons testé cette hypothèse en effectuant une analyse détaillée de l'activité ATPase du CCT/TRiC de Saccharomyces cerevisiae avec les mutations T394P et R510H dans la sous-unité CCT2.