[Chaperone proteins involved in Rubisco biosynthesis]

Postepy Biochem. 2021 Nov 3;68(2):149-160. doi: 10.18388/pb.2021_397. Print 2022 Jun 30.
[Article in Polish]

Abstract

Rubisco is an enzyme found in photosynthetic organisms, which catalyse the first step of biomass accumulation: the carbon dioxide incorporation to ribulose-1,5-bisphosphate. Because of Rubisco’s complicated, multimeric structure and a presence of many labile structural elements the enzyme cannot assemble to its native quaternary structure by itself. This is why the folding and assembly process of Rubisco requires the strictly organized operation of a number of auxiliary factors. Chaperone proteins take part in folding of holoenzyme subunits, subsequently they mediate in subunit oligomerisation, and in some cases chaperone proteins direct subunits to their cellular destination such as the carboxysomes or the pyrenoid. In addition to their canonical function of mediating Rubisco assembly, these chaperones are involved in additional processes such as quality control of the biosynthetic process, and regulation of organelle physiology and cellular compartments.

Rubisco jest enzymem występującym u organizmów fotosyntetyzujących katalizującym pierwszy etap procesu akumulacji biomasy: przyłączenie dwutlenku węgla do cukru - rybulozo-1,5-bisfosforanu. Skomplikowana, multimeryczna budowa i obecność wielu labilnych elementów strukturalnych w tym białku, powodują że nie jest ono w stanie samodzielnie uzyskać swojej natywnej struktury czwartorzędowej i wymaga do tego celu ściśle zorganizowanego działania szeregu czynników pomocniczych. Wyspecjalizowane białka chaperonowe uczestniczą kolejno w fałdowaniu podjednostek holoenzymu, pośredniczą w ich stopniowej oligomeryzacji, a w niektórych przypadkach dodatkowo kierują do komórkowego miejsca przeznaczenia, takiego jak karboksysomy, czy pyrenoid. Oprócz pełnienia swojej kanonicznej funkcji polegającej na pośredniczeniu w składaniu Rubisco, chaperony te zaangażowane są w dodatkowe procesy, takie jak kontrola jakości procesu biosyntezy czy regulacja fizjologii organelli i kompartmentów komórkowych.

MeSH terms

  • Molecular Chaperones* / metabolism
  • Photosynthesis
  • Ribulose-Bisphosphate Carboxylase* / chemistry
  • Ribulose-Bisphosphate Carboxylase* / metabolism

Substances

  • Molecular Chaperones
  • Ribulose-Bisphosphate Carboxylase