Intramembránové proteasy z rodiny rhomboidů v prokaryotech: mechanismus, repertoáry substrátů a biologické funkce u Gram-positivní bakterie Bacillus subtilis.

(Czech) Proteázy z rodiny rhomboidů patří do rozsáhlé skupiny serinových intramembránových proteáz, které katalyzují proteolytické štěpení membránových proteinů uvnitř jejich transmembránových oblastí, v hydrofobním prostředí lipidických buněčných membrán. Rhomboidové proteázy byly objeveny v roce 2001 v Drosophila. V průkopnické studii (Lee et al.) byla identifikována zásadní role Rhomboidu-1 (Rhom-1), který v rané fázi vývoje oka octomilky aktivuje signální dráhu receptoru epidermálního růstového faktoru. Rhomboidové proteázy, ať už aktivní proteázy (rhomboidy) či jejich katalyticky neaktivní protějšky (rhomboidové proteiny zahrnující iRhomy a Derliny), jsou silně konzervovány, což naznačuje jejich biologickou významnost. Rhomboidy jsou přítomné napříč živočišnými říšemi, od archea po člověka, zatímco proteolyticky neaktivní rhomboidové proteiny jsou přítomné výlučně v eukaryotních organizmech. Rodina rhomboidových proteinů hraje roli v široké škále rozmanitých biologických procesů, jakými je signalizace ve vývoji metazoí, mitochondriální biogenezi kvasinek, invaze protozoálních parazitů do hostitelských buněk, kvalitativní kontrola proteinů v endoplazmatickém retikulu (ER), či bakteriální quorum sensing. Ze strukturního i mechanistického hlediska jsou rhomboidy nejprostudovanějšími z...Rhomboid proteases are a class of serine intramembrane proteases, a large family of enzymes that catalyze the proteolytic cleavage of membrane proteins within their transmembrane regions, in the hydrophobic environment of cellular lipid membranes. Rhomboid proteases were discovered in 2001 in Drosophila. In their pioneering study, Lee et al. identified the essential role of Rhomboid-1 protein (Rhom-1), which proteolytically activates the epidermal growth factor (EGF) receptor signaling pathway, in the early stages of fly eye development. Members of the rhomboid superfamily - active proteases (rhomboids) as well as their catalytically-dead counterparts (rhomboid-like proteins, including iRhoms and Derlins) - are widely conserved, implying their biological significance. Rhomboids are present in all kingdoms of life from archea to humans, while proteolytically inactive rhomboid-like proteins are present in eukaryotes only. Rhomboid superfamily proteins play roles in a wide range of processes, as diverse as signaling in metazoan development, mitochondrial biogenesis in yeast, host- cell invasion by protozoan parasites, protein quality control in the endoplasmic reticulum (ER) or bacterial quorum sensing. Rhomboids are the best understood intramembrane proteases from a structural and mechanistic points...Katedra genetiky a mikrobiologieDepartment of Genetics and MicrobiologyFaculty of SciencePřírodovědecká fakult