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Type I Hsp40s/DnaJs aggregates exhibit features reminiscent of amyloidogenic structures

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Autor(es):
Tiroli-Cepeda, Ana O. ; Linhares, Leonardo A. ; Aragao, Annelize Z. B. ; de Jesus, Jemmyson R. ; Wasilewska-Sampaio, Ana P. ; De Felice, Fernanda G. ; Ferreira, Sergio T. ; Borges, Julio C. ; Cyr, Douglas M. ; Ramos, Carlos H. I.
Número total de Autores: 10
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: FEBS Journal; v. 291, n. 17, p. 20-pg., 2024-07-08.
Resumo

A rise in temperature triggers a structural change in the human Type I 40 kDa heat shock protein (Hsp40/DnaJ), known as DNAJA1. This change leads to a less compact structure, characterized by an increased presence of solvent-exposed hydrophobic patches and beta-sheet-rich regions. This transformation is validated by circular dichroism, thioflavin T binding, and Bis-ANS assays. The formation of this beta-sheet-rich conformation, which is amplified in the absence of zinc, leads to protein aggregation. This aggregation is induced not only by high temperatures but also by low ionic strength and high protein concentration. The aggregated conformation exhibits characteristics of an amyloidogenic structure, including a distinctive X-ray diffraction pattern, seeding competence (which stimulates the formation of amyloid-like aggregates), cytotoxicity, resistance to SDS, and fibril formation. Interestingly, the yeast Type I Ydj1 also tends to adopt a similar beta-sheet-rich structure under comparable conditions, whereas Type II Hsp40s, whether human or from yeast, do not. Moreover, Ydj1 aggregates were found to be cytotoxic. Studies using DNAJA1- and Ydj1-deleted mutants suggest that the zinc-finger region plays a crucial role in amyloid formation. Our discovery of amyloid aggregation in a C-terminal deletion mutant of DNAJA1, which resembles a spliced homolog expressed in the testis, implies that Type I Hsp40 co-chaperones may generate amyloidogenic species in vivo. (AU)

Processo FAPESP: 07/04529-5 - Estudo do mecanismo de interacao entre hsp70 e chaperones com funcao de reconhecimento e apresentacao de substratos.
Beneficiário:Ana Olivia Tiroli Cepeda
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Processo FAPESP: 18/00768-0 - Correlação entre metais e homeostase proteica: estudos iniciais investigando a incorporação do isótopo 68Zn na co-chaperona Hsp40 e seu efeito em levedura
Beneficiário:Jemmyson Romário de Jesus
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Processo FAPESP: 17/26131-5 - Chaperoma: estudo da relação entre a estrutura dos seus componentes e a manutenção da proteostase
Beneficiário:Carlos Henrique Inacio Ramos
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
Processo FAPESP: 17/11986-5 - Geração e Armazenamento de Novas Energias: trazendo desenvolvimento tecnológico para o país
Beneficiário:Ana Flávia Nogueira
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Centros de Pesquisa em Engenharia
Processo FAPESP: 12/50161-8 - Estudo da estrutura e função da chaperona Hsp90 com ênfase no seu papel em homeostase celular
Beneficiário:Carlos Henrique Inacio Ramos
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático