The molecular chaperone Hsp104 from Saccharomyces cerevisiae is a hexameric AAA+-ATPase which is directly involved in the resolubilisation of protein aggregates and the replication of yeast prions. It was shown that the ATP hydrolysis is highly allosterically regulated within an Hsp104 hexamer. Presumably, a non-concerted ATP-hydrolysis cycle takes place. Further, micromolar amounts of guanidinium chloride (GdmCl) specifically reduce the ATPase activity of Hsp104. GdmCl acts as an un-competitive inhibitor and affects the allostery of Hsp104. Beyond this, a new direct interaction of Hsp104 to a co-chaperone was shown. The cyclophilin Cpr6 binds –presumably via a TPR interaction – to the C-terminus of Hsp104. This interaction was shown to exist in vitro and in vivo and is of importance for the Hsp104-mediated thermotolerance and prion propagation of yeast. Thereby, Cpr6 acts as a modulator of the ATPase activity and increases the efficiency of the chaperone function by Hsp104. The interaction of Hsp104 to Cpr6 bridges Hsp104 to the TPR protein-based Hsp70/Hsp90 chaperone network of yeast.
Translated abstract:
Das molekulare Chaperon Hsp104 aus Saccharomyces cerevisiae ist eine hexamere AAA+-ATPase, die direkt an der Auflösung von Proteinaggregaten und an der Prionenreplikation beteiligt ist. Es wurde gezeigt, dass die ATP-Hydrolyse innerhalb eines Hexamers hoch allosterisch reguliert ist und vermutlich einem nicht-konzertierten ATPase-Zyklus unterworfen ist. Ferner reduzieren micromolare Mengen an Guanidiniumchlorid (GdmCl) spezifisch die ATPase-Aktivität von Hsp104. GdmCl wirkt als unkompetitver Inhibitor und stört die Allosterie von Hsp104.
Weiterhin wurde erstmals eine direkte Interaktion von Hsp104 mit einem Co-Chaperon nachgewiesen. Das cyclophilin Cpr6 bindet – vermutlich über eine TPR-Interaktion – an den C-terminus von Hsp104. Diese Interaktion existiert sowohl in vitro als auch in vivo und ist relevant für die Hsp104-vermittelte Thermotoleranz und Prionenreplikation von Hefe. Hierbei wirkt Cpr6 als Modulator der ATPase-Aktivität und erhöht die Effizienz der Chaperon-Funktion von Hsp104. Durch die Interaktion zu Cpr6 wird Hsp104 in das auf TPR-Proteinen-basierende Hsp70/Hsp90 Chaperon-Netzwerk in Hefe integriert.
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