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La inhibición de las actividades del proteasoma y la modificación de la threonina amino-terminal específica de la
G Fenteany1, R F Standaert, W S Lane
1Howard Hughes Medical Institute, Department of Chemistry, Harvard University, Cambridge, MA 02138.
Resumen
La lactacistina, un inhibidor del proteasoma, detiene la progresión del ciclo celular y promueve el crecimiento de las neuritas. Se dirige al proteosoma 20S, modificando específicamente un residuo clave de threonina involucrado en la actividad de la proteasa.
Área de la Ciencia:
- La bioquímica es la bioquímica.
- Biología celular Biología celular.
- La neurociencia es la neurociencia.
Sus antecedentes:
- La lactacistina es un metabolito de Streptomyces con efectos conocidos en el ciclo celular y el crecimiento de neuritas.
- El objetivo celular preciso y el mecanismo de acción de la lactacistina no se aclararon completamente.
Objetivo del estudio:
- Para identificar el objetivo celular específico de la lactacistina.
- Para dilucidar el mecanismo por el cual la lactacistina afecta la actividad del proteosoma.
- Para correlacionar los efectos biológicos de la lactacistina con su inhibición del objetivo molecular.
Principales métodos:
- Uso de la lactacistina etiquetada con tritio para identificar su objetivo celular.
- Análisis de varias actividades de peptidasa del proteasoma 20S.
- Prueba de los análogos de la lactacistina para su capacidad de inhibir la progresión del ciclo celular, inducir el crecimiento de las neuritas e inhibir el proteosoma.
- Identificación de la subunidad del proteasoma modificado mediante métodos bioquímicos.
Principales resultados:
- El proteosoma 20S fue identificado como el objetivo celular específico de la lactacistina.
- La lactacistina inhibió tres actividades distintas de la peptidasa del proteosoma 20S (similar a la tripsina, similar a la quimotripsina y la hidrólisis del péptidioglutamilo-péptido).
- La inhibición del proteosoma por la lactacistina y sus análogos se correlaciona con sus efectos sobre la progresión del ciclo celular y el crecimiento de neuritas.
- Se descubrió que la lactacistina modifica covalentemente la treonina N-terminal de la subunidad X (MB1) del proteasoma.
Conclusiones:
- La lactacistina es un potente inhibidor del proteasoma 20S.
- El residuo de treonina N-terminal de la subunidad X/MB1 del proteasoma es crucial para la actividad del proteasoma y es el sitio de la modificación de la lactacistina.
- Los efectos de la lactacistina en el ciclo celular y el crecimiento de neuritas se median a través de la inhibición del proteasoma.