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 las proteínas de la agregación irreversible durante la síntesis y en momentos 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 con ciclos de secuestro y liberación de proteínas desplegadas por un dominio de unión a sustrato C-terminal . Dimeric GrpE es el co-chaperona de 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 de sustrato de DnaK de maneras que son necesarias para las funciones de mantenimiento normales y las funciones relacionadas con el estrés del ciclo de chaperonas moleculares de DnaK.
Esta familia de proteínas contiene una secuencia 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 la interacción cis del dominio J de DnaJ con el dominio ATPasa de DnaK. Un polipéptido desplegado puede ingresar al ciclo de chaperonas asociándose primero con DnaK ligado a ATP o con DnaJ. DnaK interactúa tanto con el esqueleto como con las cadenas laterales de un sustrato peptídico; por tanto, muestra polaridad de unión y admite sólo segmentos de péptido L. Por el contrario, se ha demostrado que DnaJ se une a los péptidos L y 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 forma dependiente del zinc . Cada conjunto de dos repeticiones une una unidad de zinc. Aunque este dominio ha sido 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 disulfuro isomerasa . [8] La función del C-terminal es chaperona y dimerización.