En biología molecular, la chaperona DnaJ , también conocida como Hsp40 ( proteína de choque térmico de 40 kDa), es una proteína chaperona molecular . Se expresa en una amplia variedad de organismos, desde bacterias hasta humanos. [1] [2]
Las chaperonas moleculares son una familia diversa de proteínas que funcionan para proteger a las proteínas de la agregación irreversible durante la síntesis y en tiempos de estrés celular . La chaperona molecular bacteriana DnaK es una enzima que acopla ciclos de unión de ATP , hidrólisis y liberación de ADP por un dominio hidrolizante de ATP N-terminal a ciclos de secuestro y liberación de proteínas desplegadas por un dominio de unión al sustrato C-terminal . GrpE dimérico es la co-chaperona para DnaK y actúa como un factor de intercambio de nucleótidos , estimulando la tasa de liberación de ADP 5000 veces. [3] DnaK es en sí misma una ATPasa débil ; la hidrólisis de ATP por DnaK es estimulada por su interacción con otra co-chaperona, DnaJ. Por lo tanto, las co-chaperonas DnaJ y GrpE son capaces de regular estrechamente el estado de unión a nucleótidos y sustrato de DnaK de maneras que son necesarias para las funciones normales de mantenimiento y las funciones relacionadas con el estrés del ciclo de la chaperona molecular DnaK.
Esta familia de proteínas contiene una secuencia de consenso de 70 aminoácidos conocida como dominio J. El dominio J de DnaJ interactúa con las proteínas de choque térmico Hsp70 . [4] Las proteínas de choque térmico DnaJ desempeñan un papel en la regulación de la actividad ATPasa de las proteínas de choque térmico Hsp70. [5] [6]
Además de estimular la actividad ATPasa de DnaK a través de su dominio J, DnaJ también se asocia con cadenas polipeptídicas desplegadas y previene su agregación. [7] Por lo tanto, DnaK y DnaJ pueden unirse a una misma cadena polipeptídica para formar un complejo ternario . La formación de un complejo ternario puede resultar en una interacción cis del dominio J de DnaJ con el dominio ATPasa de DnaK. Un polipéptido desplegado puede ingresar al ciclo de la chaperona al asociarse primero con DnaK ligado a ATP o con DnaJ. DnaK interactúa tanto con la estructura principal como con las cadenas laterales de un sustrato peptídico; por lo tanto, muestra polaridad de unión y solo admite segmentos de péptido L. Por el contrario, se ha demostrado que DnaJ se une tanto a péptidos L como D y se supone que interactúa solo con las cadenas laterales del sustrato.
Las proteínas de esta familia constan de tres dominios . El dominio N-terminal es el dominio J (descrito anteriormente). El dominio central es una región rica en cisteína , que contiene cuatro repeticiones del motivo CXXCXGXG donde X es cualquier aminoácido. El dominio rico en cisteína aislado se pliega de manera dependiente del zinc . Cada conjunto de dos repeticiones se une a una unidad de zinc. Aunque este dominio se ha implicado en la unión del sustrato, no se ha encontrado evidencia de interacción específica entre el dominio rico en cisteína DNAJ aislado y varios péptidos hidrofóbicos. Este dominio tiene actividad de disulfuro isomerasa . [8] La función del C-terminal es chaperona y dimerización.