Mecanismo molecular del procesamiento del sustrato por el complejo ATPasa Cdc48

Área de la Ciencia:

• Bioquímica de las proteínas
• Biología celular molecular
• Enzimología

Sus antecedentes:

• La ATPasa Cdc48 y Ufd1/Npl4 (ONU) son cruciales para la extracción de proteínas poliubiquitinadas de las estructuras celulares.
• El mecanismo preciso de procesamiento del sustrato por el complejo Cdc48 permaneció en gran medida indefinido.

Objetivo del estudio:

• Aclarar el mecanismo paso a paso mediante el cual el complejo Cdc48-UN procesa sustratos de proteínas poliubiquitinadas.
• Comprender las distintas funciones de los anillos de ATPasa D1 y D2 en el despliegue y liberación del sustrato.

Principales métodos:

• Ensayos bioquímicos en los que se utilizan cofactores purificados de Cdc48, Ufd1/Npl4 (ONU) y sustratos de proteínas poliubiquitinadas.
• Análisis de la translocación del sustrato dependiente de la hidrólisis de ATP y el despliegue dentro de la estructura de doble anillo Cdc48.

Principales resultados:

• La hidrólisis de ATP del anillo D2 impulsa la translocación del polipéptido del sustrato a través del poro central, induciendo el despliegue.
• La hidrólisis de ATP del anillo D1 es esencial para la posterior liberación del sustrato del complejo.
• La liberación del sustrato requiere la colaboración con una deubiquitinasa para recortar las cadenas de poliubiquitina para la translocación.

Conclusiones:

• Se propone un nuevo modelo para la extracción de proteínas mediada por Cdc48, que implica eventos secuenciales de hidrólisis de ATP en anillos distintos.
• Los hallazgos destacan la acción coordinada de Cdc48, sus cofactores y las deubiquitinasas en las vías de procesamiento y degradación de proteínas.
• Este mecanismo proporciona información sobre la función de Cdc48 y su homólogo en mamíferos, p97/VCP.