Regulation of the Hsc70 system by the cochaperone DnaJA2

Resumen

El sistema Hsc70 humano controla funciones esenciales para la viabilidad celular, como la neutralización de conformaciones proteicas mal plegadas y la reactivación de agregados formados cuando la agregación es inevitable. La Hsc70 es el componente principal del sistema, pero requiere de dos proteínas accesorias: un miembro de la familia Hsp40 y un intercambiador de nucleótidos de la familia Hsp110. La familia Hsp40 es la más numerosa y diversa desde el punto de vista funcional y estructural, y sus miembros regulan la especificidad funcional de Hsc70. A pesar de su importancia, no existen estructuras de Hsp40s completas a alta resolución y se desconoce la función de muchas de ellas, sobre todo de las que pueden formar oligómeros. En esta Tesis se ha caracterizado la estructura y función de DnaJA2, una Hsp40 humana de clase A implicada en la homeostasis proteica, y cómo la fosforilación de residuos específicos regula su actividad y la colaboración con Hsc70. Demostramos que DnaJA2 se autoasocia formando estructuras ordenadas y tubulares que pueden interactuar productivamente con Hsc70. La alta eficiencia del sistema Hsc70 para replegar proteínas desplegadas unidas a DnaJA2 indica que el ensamblaje oligomérico podría servir como un andamio que facilita la unión simultánea de varias Hsc70 al sustrato para su remodelado eficiente. Por otro lado, demostramos que la fosforilación de residuos específicos localizados en diferentes dominios de DnaJA2 podría regular su estado oligomérico, actividad holdasa y colaboración con Hsc70. Esta regulación mediada por fosforilación podría servir como un interruptor para mejorar el equilibrio entre la protección de proteínas desplegadas y su replegamiento por el sistema Hsc70 en ciertas circunstancias, sin alterar las funciones esenciales en las que Hsc70 está implicada.