組換え古細菌プロテアソームおよび非変性PAGEでプロテアソームアセンブリを調べる：複合的アプローチのためのケースを

多タンパク質複合体は^、1多数の重要な細胞活動を行っています。これらの複合体の多くは、はるかに彼らのアセンブリ^2,3についてよりも、構造と機能について知られています。プロテアソームは、そのような複雑であり、人生のすべてのドメインに含まれています。真核生物では、この分子機械は、ユビキチン/プロテアソームシステム（UPS）の中核であり、細胞内タンパク質分解⁴の主要な経路を提供します。 19S調節粒子^（RP）6によって一方または両方の端部に蓋をすることができ20Sプロテアソーム、またはコア粒子^{（CP）5、（26S}プロテアソームと呼ばれる）、真核生物のプロテアソームは、二つの主要なサブアセンブリで構成されています。

20Sプロテアソームは、大区画化プロテアーゼです。その四次構造は、絶対に人生のすべてのドメインにわたって保存されており、構造的に関連したサブユニットの2つのタイプを含む4〜7員環のスタックで構成され、α;そして^{、5,7,8、β。}真核生物では、二つの外側リングはそれぞれ7別個のαサブユニットから構成され、2つの内輪は、それぞれ7個別のβサブユニットから構成されています。タンパク質分解活性は、βサブユニットの3内に存在します。対照的に、古細菌のCPリングは、通常、αの唯一の種類及びβサブユニットの一種で構成されています。古細菌のプロテアソームは、その組成の単純さと彼らのが彼らの真核生物のカウンターパート^9-13と共通の組立機構を共有の両方にプロテアソームアセンブリを研究するための重要なモデルシステムを提供しています。簡単に言えば、αサブユニットは、βサブユニットが集合し、その上に足場として機能する、最初のαリングに集合します。完全に組み立てられた_{CP（α7β7β7α7）}を生じさせる結果のハーフプロテアソーム_（α7β7）二量体化、。二量体化の間にβサブユニットに、プロペプチドが存在自己触媒触媒N末端スレオニンを露出、除去されます。アセンブリをモデル化するために古細菌プロテアソームの使用は、しばしば、大腸菌における組換え古細菌プロテアソームタンパク質の産生を利用します。それは自身のプロテアソームを産生しない宿主生物において、WT及び変異型の両方の、種々の組み合わせで製造されるサブユニットを可能にするので、これは価値のあるアプローチです。

多タンパク質複合体の集合を監視することが生化学的に組み立て中間体および前駆体から完全に組み立てられた複合体を分離分別方法のいくつかの種類を必要とします。その優れた解決能力に、ポリアクリルアミドゲル電気泳動（PAGE）を非変性することは、様々な大規模な多タンパク質複合体^14-17の分別に特に有用であることが証明されています。組換え古細菌のプロテアソームの生産と非変性PAGEの組み合わせはdissectinに強力なアプローチとなっていますグラムプロテアソームアセンブリ^{9,11,12,18。}しかし、このアプローチが適用される（ すなわち 、α及びβサブユニットの組換え共発現を介して）通常の方法は重大な欠点を有しています。アセンブリ反応は、協同組合と強く濃度依存性の³です。細胞内部のタンパク質濃度は、アセンブリ反応は、インビボで急速に進んで、排除体積効果により^、19非常に高いことを考えます。したがって、αおよびβサブユニットが同時発現させる際に重要なアセンブリ中間体を欠場することが可能です。

ここでは、組換え古細菌のプロテアソームサブユニットを使用して、プロテアソームアセンブリの研究に合わせたアプローチを主張しています。このアプローチでは、両方の同時発現と溶解液の混合方法が使用されます。共発現が少ない労働集約的であるため、前者はアセンブリの迅速な分析を可能にします。後者は、混合したαおよびβサブユニットの別々の発現に依存します。このrequiがけれども共発現よりも解像度もう少し努力が、それは同時発現の際に失われる中間体を検出する能力によって補償以上のものです。一緒に、これらの2つの方法は、プロテアソームのアセンブリのより完全な像を提供することができます。