1. Intrinsically disordered chaperones in plants and animals
- Author
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Tompa, Peter and Kovacs, Denes
- Subjects
Protein folding -- Observations -- Research ,Heat shock proteins -- Research ,Molecular chaperones -- Properties -- Research ,Biological sciences - Abstract
Intrinsically disordered proteins (IDPs) are widespread in eukaryotes and fulfill important functions associated with signaling and regulation. Recent evidence points to a special and thus largely disrespected functional capacity of IDPs--that they can assist the folding of other proteins and prevent their aggregation, i.e., that they can act as chaperones. In this paper, we survey current information available on this phenomenon, with particular focus on (i) the structure and function of IDPs in general, (ii) disordered chaperones in plants, (iii) disordered chaperones in other organisms spanning from insects to mammals, (iv) the possible mechanisms of action of disordered chaperones, and (v) the possibility of twofaced (Janus) chaperone activity of disordered chaperones, which can assist the folding of both RNA and protein substrates. The evidence is most conclusive in the case of plant stress proteins, such as late embryogenesis abundant (LEA) proteins or dehydrins. We will show that the cellular function of LEA proteins in mitigating the damage caused by stress is clear; nevertheless, experiments carried out in vivo must be extended and the molecular mechanism of the action of IDP chaperones also requires clarification. Using these details, we chart out how far the field has progressed only to emphasize the long road ahead before chaperone function can be firmly established as part of the physiological mechanistic arsenal of the emerging group of IDPs. Key words: intrinsically disordered protein, IDP, IUP, chaperone, Janus chaperone. Les proteines intrinsequement desordonnees (IDP) sont repandues chez les eucaryotes et elles remplissent des fonctions importantes associees a la signalisation et a la regulation. Des preuves recentes pointent vers une capacite fonctionnelle speciale et largement negligee des IDP a l'effet qu'elles pourraient contribuer au repliement d'autres proteines et prevenir leur agregation, i.e. qu'elles exerceraient le role de chaperon. Dans cet article, nous examinons l'information actuellement disponible sur ce phenomene, en se concentrant particulierement sur (i) la structure et la fonction des IDP en general, (ii) les chaperons desordonnes chez les plantes, (iii) les chaperons desordonnes presents chez d'autres organismes allant des insectes aux mammiferes, (iv) les mecanismes d'action possibles des chaperons desordonnes, (v) la possibilite que l'activite a double facette (Janus) des chaperons desordonnes puisse contribuer au repliement de l'ARN ou de substrats de nature proteique. La preuve est plus solide du cote des proteines de stress chez les plantes, comme les proteines LEA (<< late embryogenesis abundant >>) ou dehydrines. Nous montrerons que la fonction cellulaire des proteines LEA dans l'atte nuation des dommages causes par le stress est claire, quoique les experience realisees in vivo necessitent d'etre developpe es et le mecanisme moleculaire d'action des chaperons IDP doit aussi etre clarifie. Par tous ces details, nous montrons jusqu'ou le champ de recherche a progresse, simplement pour souligner le long chemin qu'il reste a parcourir avant que la fonction de chaperon soit fermement etablie comme faisant partie de l'arsenal physiologique mecanistique du groupe emergent des IDP. Mots-cles: proteine intrinsequement desordonnee, IDP, IUP, chaperon, chaperon (Janus). [Traduit par la Redaction], Intrinsically disordered proteins and their functions For many proteins or protein regions (IDPs or IDRs) the functional state is intrinsically disordered, also termed intrinsically unstructured (Tompa 2002; Tompa 2003; Dyson [...]
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- 2010
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