Bases estructurales para el reconocimiento selectivo de la ESCRT-III por la AAA ATPase Vps4

Área de la Ciencia:

• Biología celular Biología celular.
• Biología Molecular Biología Molecular
• Biología Estructural Biología estructural.

Sus antecedentes:

• Las ATPasas AAA+ desempeñan diversas funciones celulares, incluido el tráfico de membranas y el procesamiento de proteínas.
• La AAA ATPasa Vps4 es crítica para la clasificación endosómica a los lisosomas, el brote viral y la división celular mediante el desmontaje de los complejos ESCRT de las membranas.

Objetivo del estudio:

• Para dilucidar el mecanismo molecular de la interacción de Vps4 con las subunidades de ESCRT-III.
• Para investigar los orígenes evolutivos de la asociación Vps4-ESCRT-III.

Principales métodos:

• Se determinó la estructura cristalina del dominio Vps4 MIT complejo con el terminal Vps2 C.
• Se analizó el motivo de interacción (D/E)xxLxxRLxxL ((K/R) dentro de las subunidades del ESCRT-III.
• Determinó la estructura cristalina del dominio N-terminal de una AAA ATPasa arqueal.

Principales resultados:

• Solo Vps2 y Did2 se unen al dominio Vps4 MIT a través de sus residuos C-terminal 30.
• La estructura cristalina reveló que las hélices Vps4 MIT alpha2 y alpha3 reconocen un motivo específico (D/E)xxLxxRLxxL(K/R).
• Las mutaciones en este motivo conducen a defectos de clasificación de la levadura.
• El dominio N-terminal de una AAA ATPasa arqueal es estructuralmente similar al dominio Vps4 MIT e interactúa con una proteína de tipo ESCRT-III.

Conclusiones:

• La interacción Vps4-ESCRT-III está mediada por un motivo conservado, lo que explica el reconocimiento selectivo.
• La asociación Vps4/ESCRT-III probablemente es anterior a la divergencia eucariota-arqueal, lo que indica una antigua función conservada.
• Esta interacción puede representar una reliquia de una función primordial antes de la evolución del sistema de endomembrana.