Structures and Functions of Precursors of Bacterial Proteases

Russian Journal of Bioorganic Chemistry

Volumn 27, Issue 5, 2001, Pages 285-305

  Serkina, A V ^a   Shevelev, A B ^a   Chestukhina, G G ^a  

^a State Res Inst Genet Sel Indust   (Russian Federation)

Author keywords

Folding; Inhibition; Processing; Proenzyme; Propeptide; Secretion

Indexed keywords

BACILLI; BACTERIA (MICROORGANISMS); LYSOBACTER ENZYMOGENES; PSEUDOMONAS; PSEUDOMONAS AERUGINOSA; STREPTOMYCES GRISEUS;

EID: 0035613040     PISSN: 10681620     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1023/A:1012322813107     Document Type: Review

References (119)

1. Simonen, M. and Palva, I., Microbiol. Rev., 1993, vol. 57, pp. 109-137.
2. Eder, J. and Fersht, A.R., Mol. Microbiol., 1995, vol. 16, pp. 609-614.
3. Shinde, U.P., Liu, J.J., and Inouye, M., Nature, 1997, vol. 389, pp. 520-522.
4. Hu, Z., Haghjoo, K., and Jordan, F., J. Biol. Chem., 1996, vol. 271, pp. 3375-3384.
5. Handbook of Proteolytic Enzymes, Barret, A.J., Rawlings, N.D., and Woessner, J.F., Eds., San Diego: Academic, 1998.
6. Siezen, R.J., de Vos, W.M., Leunissen, J.A., and Dijkstra, B.W., Protein Eng., 1991, vol. 4, pp. 719-737.
7. Stahl, M.L. and Ferrari, E., J. Bacteriol., 1984, vol. 158, pp. 411-418.
8. Chu, N.M., Chao, Y., and Bi, R.C., Protein Eng., 1995, vol. 8, pp. 211-215.
9. Wells, J.A., Ferrari, E., Henner, D.J., Estell, D.A., and Chen, E.Y., Nucleic Acids Res., 1983, vol. 11, pp. 7911-7925.
10. Hirono, S., Akagawa, H., Mitsui, Y., and Iitaka, Y., J. Mol. Biol., 1984, vol. 178, pp. 389-414.
11. Jacobs, M., Eliasson, M., Uhlen, M., and Flock, J.I., Nucleic Acids Res., 1985, vol. 13, pp. 8913-8926.
12. Bode, W., Papamokos, E., Musil, D., Seemueller, U., and Fritz, H., EMBO J., 1986, vol. 5, pp. 813-818.
13. Siezen, R.J. and Leunissen, J.A., Protein Science, 1997, vol. 6, pp. 501-523.
14. Wong, S.L. and Doi, R.H., J. Biol. Chem., 1986, vol. 261, pp. 10176-10181.
15. Sarvas, M., Current Topics in Microbiology and Immunology, 1986, vol. 125, pp. 103-125.
16. Hu, Z., Zhu, X., Jordan, F., and Inouye, M., Biochemistry, 1994, vol. 33, pp. 562-569.
17. Ikemura, H., Takagi, H., and Inouye, M., J. Biol. Chem., 1987, vol. 262, pp. 7859-7864.
18. Vasantha, N., Thompson, L.D., Rhodes, C., Banner, C., Nagle, J., and Filpula, D., J. Bacteriol., 1984, vol. 159, pp. 811-819.
19. Ohta, Y. and Inouye, M., Mol. Microbiol., 1990, vol. 4, pp. 295-304.
20. Ikemura, H. and Inouye, M., J. Biol. Chem., 1988, vol. 263, pp. 12 959-12 963.
21. Shinde, U. and Inouye, M., J. Mol. Biol., 1995, vol. 252, pp. 25-30.
22. Strausberg, S., Alexander, P., Wang, L., Schwarz, F., and Bryan, P., Biochemistry, 1993, vol. 32, pp. 8112-8119.
23. Bryan, P., Wang, L., Hoskins, J., Ruvinov, S., Strausberg, S., Alexander, P., Almog, O., Gilliland, G., and Gallagher, T., Biochemistry, 1995, vol. 34, pp. 10310-10318.
24. Li, Y. and Inouye, M., J. Biol. Chem., 1994, vol. 269, pp. 4169-4174.
25. Gallagher, T., Gilliland, G., Wang, L., and Bryan, P., Structure, 1995, vol. 3, pp. 907-914.
26. Jain, S.C., Shinde, U., Li, Y., Inouye, M., and Berman, H.M., J. Mol. Biol., 1998, vol. 284, pp. 137-144.
27. Li, Y., Hu, Z., Jordan, F., and Inouye, M., J. Biol. Chem., 1995, vol. 270, pp. 25127-25132.
28. Power, S.D., Adams, R.M., and Wells, J.A., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1986, vol. 83, pp. 3096-3100.
29. Philipp, M. and Bender, M.L., Mol. Cell. Biochem., 1983, vol. 51, pp. 5-32.
30. Li, Y. and Inouye, M., J. Mol. Biol., 1996, vol. 262, pp. 591-594.
31. Carter, P. and Wells, J.A., Science, 1987, vol. 237, pp. 394-399.
32. Kojima, S., Minagawa, T., and Miura, K., J. Mol. Biol., 1998, vol. 277, pp. 1007-1013.
33. Williams, J.W. and Morrison, J.F., Meth. Enzymol., 1979, vol. 63, pp. 437-467.
34. Ohta, Y., Hojo, H., Aimoto, S., Kobayashi, T., Zhu, X., Jordan, F., and Inouye, M., Mol. Microbiol., 1991, vol. 5, pp. 1507-1510.
35. Shinde, U. and Inouye, M., Trends Biochem. Sci., 1993, vol. 18, pp. 442-446.
36. Serkina, A.V., Precursors of Bacterial Secretory Proteases: Obtaining and Characteristics, Cand. Sci.(Chem.) Dissertation, Moscow: Mosk. Gos. Univ., 2000.
37. Anfinsen, C.B., Science, 1973, vol. 181, pp. 223-230.
38. Zhu, X.L., Ohta, Y., Jordan, F., and Inouye, M., Nature, 1989, vol. 339, pp. 483-484.
39. Kobayashi, T. and Inouye, M., J. Mol. Biol., 1992, vol. 226, pp. 931-933.
40. Fu, X., Inouye, M., and Shinde, U., J. Biol. Chem., 2000, vol. 275, pp. 16 871-16 878.
41. Eder, J., Rheinnecker, M., and Fersht, A.R., Biochemistry, 1993, vol. 32, pp. 18-26.
42. Eder, J., Rheinnecker, M., and Fersht, A.R., J. Mol. Biol., 1993, vol. 233, pp. 293-304.
43. Bryan, P., Alexander, P., Strausberg, S., Schwarz, F., Lan, W., Gilliland, G., and Gallagher, D.T., Biochemistry, 1992, vol. 31, pp. 4937-4945.
44. Laskowski, M., Jr. and Kato, I., Annu. Rev. Biochem., 1980, vol. 49, pp. 593-626.
45. Longstaff, C., Campbell, A.F., and Fersht, A.R., Biochemistry, 1990, vol. 29, pp. 7339-7347.
46. Matsubara, M., Kurimoto, E., Kojima, S., Miura, K., and Sakai, T., FEBS Lett., 1994, vol. 342, pp. 193-196.
47. Fujinaga, M., Delbaere, L.T., Brayer, G.D., and James, M.N., J. Mol. Biol., 1985, vol. 184, pp. 479-502.
48. Lesk, A.M. and Fordham, W.D., J. Mol. Biol., 1996, vol. 258, pp. 501-537.
49. Sidhu, S.S. and Borgford, T.J., J. Mol. Biol., 1996, vol. 257, pp. 233-245.
50. Huang, K., Lu, W., Anderson, S., Laskowski, M., Jr., and James, M.N., Protein Sci., 1995, vol. 4, pp. 1985-1997.
51. Read, R.J., Fujinaga, M., Sielecki, A.R., and James, M.N., Biochemistry, 1983, vol. 22, pp. 4420-4433.
52. Silen, J.L., McGrath, C.N., Smith, K.R., and Agard, D.A., Gene, 1988, vol. 69, pp. 237-244.
53. Yang, M.Y., Ferrari, E., and Henner, D.J., J. Bacteriol., 1984, vol. 160, pp. 15-21.
54. Nakayama, A., Shimada, H., Furutani, Y., and Honjo, M., J. Biotechnol., 1992, vol. 23, pp. 55-69.
55. Takagi, M., Imanaka, T., and Aiba, S., J. Bacteriol., 1985, vol. 163, pp. 824-831.
56. Holland, B., Trends Microbiol., 1998, vol. 6, pp. 388-389.
57. Yanagida, N., Uozumi, T., and Beppu, T., J. Bacteriol., 1986, vol. 166, pp. 937-944.
58. Henderson, G., Krygsman, P., Liu, C.J., Davey, C.C., and Malek, L.T., J. Bacteriol., 1987, vol. 169, pp. 3778-3784.
59. Silen, J.L., Frank, D., Fujishige, A., Bone, R., and Agard, D.A., J. Bacteriol., 1989, vol. 171, pp. 1320-1325.
60. Sidhu, S.S., Kalmar, G.B., and Borgford, T.J., Biochem. Cell Biol., 1993, vol. 71, pp. 454-461.
61. Sidhu, S.S., Kalmar, G.B., Willis, L.G., and Borgford, T.J., J. Biol. Chem., 1995, vol. 270, pp. 7594-7600.
62. Stennicke, H.R., Birktoft, J.J., and Breddam, K., Protein Sci., 1996, vol. 5, pp. 2266-2275.
63. Silen, J.L. and Agard, D.A., Nature, 1989, vol. 341, pp. 462-464.
64. Baker, D., Sohl, J.L., and Agard, D.A., Nature, 1992, vol. 356, pp. 263-265.
65. Anderson, D.E., Peters, R.J., Wilk, B., and Agard, D.A., Biochemistry, 1999, vol. 38, pp. 4728-4735.
66. Baker, D., Silen, J.L., and Agard, D.A., Proteins, 1992, vol. 12, pp. 339-344.
67. Peters, R.J., Shiau, A.K., Sohl, J.L., Anderson, D.E., Tang, G., Silen, J.L., and Agard, D.A., Biochemistry, 1998, vol. 37, pp. 12058-12067.
68. Kettner, C.A., Bone, R., Agard, D.A., and Bachovchin, W.W., Biochemistry, 1988, vol. 27, pp. 7682-7688.
69. Bode, W. and Huber, R., Eur. J. Biochem., 1992, vol. 204, pp. 433-451.
70. Sohl, J.L., Shiau, A.K., Rader, S.D., Wilk, B.J., and Agard, D.A., Biochemistry, 1997, vol. 36, pp. 3894-3902.
71. Baardsnes, J., Sidhu, S., MacLeod, A., Elliott, J., Morden, D., Watson, J., and Borgford, T., J. Bacteriol., 1998, vol. 180, pp. 3241-3244.
72. Delbaere, L.T., Brayer, G.D., and James, M.N., Can. J. Biochem., 1979, vol. 57, pp. 135-144.
73. Higaki, J.N., Evnin, L.B., and Craik, C.S., Biochemistry, 1989, vol. 28, pp. 9256-9263.
74. Stroud, R.M., Kossiakoff, A.A., and Chambers, J.L., Annu. Rev. Biophys. Bioeng., 1977, vol. 6, pp. 177-193.
75. Hooper, N.M., FEBS Lett., 1994, vol. 354, pp. 1-6.
76. Wetmore, D.R., Wong, S.L., and Roche, R.S., Mol. Microbiol., 1992, vol. 6, pp. 1593-1604.
77. Tran, L., Wu, X.C., and Wong, S.L., J. Bacteriol., 1991, vol. 173, pp. 6364-6372.
78. Fujii, M., Takagi, M., Imanaka, T., and Aiba, S., J. Bacteriol., 1983, vol. 154, pp. 831-837.
79. van den Burg, B., Enequist, H.G., van der Haar, M.E., Eijsink, V.G., Stulp, B.K., and Venema, G.A., J. Bacteriol., 1991, vol. 173, pp. 4107-4115.
80. Avakov, A.S., Bolotin, A.P., and Sorokin, A.V., Mol. Biol. (Moscow), 1990, vol. 24, pp. 1363-1372.
81. Chang, P.C., Kuo, T.C., Tsugita, A., and Lee, Y.H., Gene, 1990, vol. 88, pp. 87-95.
82. Bever, R.A. and Iglewski, B.H., J. Bacteriol., 1988, vol. 170, pp. 4309-4314.
83. Fukushima, J., Yamamoto, S., Morihara, K., Atsumi, Y., Takeuchi, H., Kawamoto, S., and Okuda, K., J. Bacteriol., 1989, vol. 171, pp. 1698-1704.
84. Pauptit, R.A., Karlsson, R., Picot, D., Jenkins, J.A., Niklaus-Reimer, A.S., and Jansonius, J.N., J. Mol. Biol., 1988, vol. 199, pp. 525-537.
85. Thayer, M.M., Flaherty, K.M., and McKay, D.B., J. Biol. Chem., 1991, vol. 266, pp. 2864-2871.
86. Hangauer, D.G., Monzingo, A.F., and Matthews, B.W., Biochemistry, 1984, vol. 23, pp. 5730-5741.
87. Vriend, G. and Eijsink, V., J. Comput. Aided Mol. Des., 1993, vol. 7, pp. 367-396.
88. Signor, G., Vita, C., Fontana, A., Frigerio, F., Bolognesi, M., Toma, S., Gianna, R., De Gregoriis, E., and Grandi, G., Eur. J. Biochem., 1990, vol. 189, pp. 221-227.
89. Tsuru, D., Imajo, S., Morikawa, S., Yoshimoto, T., and Ishiguro, M., J. Biochem. (Tokyo), 1993, vol. 113, pp. 101-105.
90. Beaumont, A., O'Donohue, M.J., Paredes, N., Rousselet, N., Assicot, M., Bohuon, C., Fournie-Zaluski, M.C., and Roques, B.P., J. Biol. Chem., 1995, vol. 270, pp. 16803-16808.
91. Corbett, R.J., Ahmad, F., and Roche, R.S., Biochem. Cell Biol., 1986, vol. 64, pp. 953-961.
92. O'Donohue, M.J., Roques, B.P., and Beaumont, A., Biochem. J., 1994, vol. 300, pp. 599-603.
93. Chang, P.C. and Lee, Y.H., J. Biol. Chem., 1992, vol. 267, pp. 3952-3958.
94. Werb, Z., Banda, M.J., McKerrow, J.H., and Sandhaus, R.A., J. Invest. Dermatol., 1982, vol. 79, pp. 154-159.
95. Heck, L.W., Morihara, K., McRae, W.B., and Miller, E.J., Infect. Immun., 1986, vol. 51, pp. 115-118.
96. Heck, L.W., Alarcon, P.G., Kulhavy, R.M., Morihara, K., Russell, M.W., and Mestecky, J.F., J. Immunol., 1990, vol. 144, pp. 2253-2257.
97. Morihara, K., Tsuzuki, H., and Oda, K., Infect. Immun., 1979, vol. 24, pp. 188-193.
98. Schultz, D.R. and Miller, K.D., Infect. Immun., 1974, vol. 10, pp. 128-135.
99. Kessler, E. and Safrin, M., J. Bacteriol., 1988, vol. 170, pp. 5241-5247.
100. Toma, S., Campagnoli, S., De Gregoriis, E., Gianna, R., Margarit, I., Zamai, M., and Grandi, G., Protein Eng., 1989, vol. 2, pp. 359-364.
101. Marie-Claire, C., Roques, B.P., and Beaumont, A., J. Biol. Chem., 1998, vol. 273, pp. 5697-5701.
102. McIver, K., Kessler, E., and Ohman, D.E., J. Bacteriol., 1991, vol. 173, pp. 7781-7789.
103. Wetmore, D.R., Wong, S.L., and Roche, R.S., Mol. Microbiol., 1994, vol. 12, pp. 747-759.
104. Serkina, A.V., Gorozhankina, T.F., Shevelev, A.B., and Chestukhina, G.G., FEBS Lett., 1999, vol. 456, pp. 215-219.
105. O'Donohue, M.J. and Beaumont, A., J. Biol. Chem., 1996, vol. 271, pp. 26477-26481.
106. Marie-Claire, C., Ruffet, E., Beaumont, A., and Roques, B.P., J. Mol. Biol., 1999, vol. 285, pp. 1911-1915.
107. Eijsink, V.G., Veltman, O.R., Aukema, W., Vriend, G., and Venema, G., Nat. Struct. Biol., 1995, vol. 2, pp. 374-379.
108. Kessler, E. and Safrin, M., J. Biol. Chem., 1994, vol. 269, pp. 22726-22731.
109. McIver, K.S., Kessler, E., Olson, J., and Ohman, D.E., Mol. Microbiol., 1995, vol. 18, pp. 877-889.
110. Braun, P., Tommassen, J., and Filloux, A., Mol. Microbiol., 1996, vol. 19, pp. 297-306.
111. Kessler, E., Safrin, M., Gustin, J.K., and Ohman, D.E., J. Biol. Chem., 1998, vol. 273, pp. 30225-30231.
112. Kessler, E. and Safrin, M., J. Bacteriol., 1988, vol. 170, pp. 1215-1219.
113. McIver, K.S., Olson, J.C., and Ohman, D.E., J. Bacteriol, 1993, vol. 175, pp. 4008-4015.
114. Kessler, E., Meth. Enzymol., 1995, vol. 248, pp. 740-756.
115. Schad, P.A. and Iglewski, B.H., J. Bacteriol., 1988, vol. 170, pp. 2784-2789.
116. Gustin, J.K., Kessler, E., and Ohman, D.E., J. Bacteriol., 1996, vol. 178, pp. 6608-6617.
117. Epstein, D.M. and Wensink, P.C., J. Biol. Chem., 1988, vol. 263, pp. 16586-16590.
118. Fujishige, A., Smith, K.R., Silen, J.L., and Agard, D.A., J. Cell Biol., 1992, vol. 118, pp. 33-42.
119. Taylor, M.A., Baker, K.C., Briggs, G.S., Connerton, I.F., Cummings, N.J., Pratt, K.A., Revell, D.F., Freedman, R.B., and Goodenough, P.W., Protein Eng., 1995, vol. 8, pp. 59-62.