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Biochimica et biophysica acta2011Jul01Vol.1808issue(7)

BAXシーケンスのCRACのようなモチーフ:リポソームにおけるタンパク質挿入および細孔活性との関係

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文献タイプ:
  • Journal Article
  • Research Support, Non-U.S. Gov't
概要
Abstract

コレステロールと相互作用するいくつかのタンパク質は、コレステロール認識/相互作用アミノ酸コンセンサスに対応する高度に保存された配列を持っています。コレステロールは、オリゴマー化とアポトーシス促進性タンパク質Baxの挿入の両方を調節するために提案されているため、Baxシーケンスにそのようなモチーフの存在を調査しました。組換えBAXα5-ヘリックスの残基113〜119は、コンセンサスパターン、-l/v-(x)(1-5)-y-(x)(1-5)に記載されているシーケンスモチーフに対応しています。r/k。BAXにおける点変異、K119A、Y115F、およびL113Aの機能的特性評価は、コレステロールを補充したリポソームで行い、結合、統合、および細孔形成活動を比較しました。我々の結果は、変異Y115FとL113Aが野生型タンパク質で観察されたコレステロール依存性挿入を変化させたことを示しています。さらに、BAX配列の置換により、リポソームにおけるカルボキシフルオレセイン放出の濃度依存性が修正されましたが、野生型や変異体のいずれも、コレステロール濃縮リポソームで大幅に増加しませんでした。したがって、Baxの推定CRACモチーフは、コレステロール濃縮リポソームへの挿入の強化を説明している可能性があります。BAXの細孔形成特性は、これらの変異がタンパク質の孔チャネリング活性を変化させたにもかかわらず、膜のコレステロール含有量に依存しませんでした。

コレステロールと相互作用するいくつかのタンパク質は、コレステロール認識/相互作用アミノ酸コンセンサスに対応する高度に保存された配列を持っています。コレステロールは、オリゴマー化とアポトーシス促進性タンパク質Baxの挿入の両方を調節するために提案されているため、Baxシーケンスにそのようなモチーフの存在を調査しました。組換えBAXα5-ヘリックスの残基113〜119は、コンセンサスパターン、-l/v-(x)(1-5)-y-(x)(1-5)に記載されているシーケンスモチーフに対応しています。r/k。BAXにおける点変異、K119A、Y115F、およびL113Aの機能的特性評価は、コレステロールを補充したリポソームで行い、結合、統合、および細孔形成活動を比較しました。我々の結果は、変異Y115FとL113Aが野生型タンパク質で観察されたコレステロール依存性挿入を変化させたことを示しています。さらに、BAX配列の置換により、リポソームにおけるカルボキシフルオレセイン放出の濃度依存性が修正されましたが、野生型や変異体のいずれも、コレステロール濃縮リポソームで大幅に増加しませんでした。したがって、Baxの推定CRACモチーフは、コレステロール濃縮リポソームへの挿入の強化を説明している可能性があります。BAXの細孔形成特性は、これらの変異がタンパク質の孔チャネリング活性を変化させたにもかかわらず、膜のコレステロール含有量に依存しませんでした。

Several proteins that interact with cholesterol have a highly conserved sequence, corresponding to the cholesterol recognition/interaction amino acid consensus. Since cholesterol has been proposed to modulate both oligomerization and insertion of the pro-apoptotic protein BAX, we investigated the existence of such a motif in the BAX sequence. Residues 113 to 119 of the recombinant BAX α5-helix, LFYFASK, correspond with the sequence motif described for the consensus pattern, -L/V-(X)(1-5)-Y-(X)(1-5)-R/K. Functional characterization of the point mutations, K119A, Y115F, and L113A in BAX, was performed in liposomes supplemented with cholesterol, comparing binding, integration, and pore forming activities. Our results show that the mutations Y115F and L113A changed the cholesterol-dependent insertion observed in the wild type protein. In addition, substitutions in the BAX sequence modified the concentration dependency of carboxyfluorescein release in liposomes, although neither pore activity of the wild type or of any of the mutants significantly increased in cholesterol-enriched liposomes. Thus, while it is likely that the putative CRAC motif in BAX accounts for its enhanced insertion in cholesterol-enriched liposomes; the pore forming properties of BAX did not depend on cholesterol content in the membranes, albeit those mutations changed the pore channeling activity of the protein.

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