A comparison of Hsp90α and Hsp90β interactions with cochaperones and substrates

摘要

Hsp90 chaperone complexes function in assembly, folding, and activation of numerous substrates. The 2 vertebrate homologues encoded by the genes hsp90a and hsp90b are differentially expressed in embryonic and adult tissues and during stress; however, it is not known whether they possess identical functional activities in chaperone complexes. This question was addressed by examining potential differences between the Hsp90 isoforms with respect to both cochaperone and substrate interactions. Epitope-tagged proteins were expressed in mammalian cells or Xenopus oocytes and subjected to immunoprecipitation with an array of cochaperones. Both isoforms were shown to participate equally in multichaperone complexes, and no significant differences in cochaperone distribution were observed. The substrates Raf-1, HSF1, Cdc37, and MEK1 interacted with both Hsp90α and Hsp90β, and the relative patterns of these interactions were not affected by heat shock. The substrate kinases c-Src, CKIIB, A-raf, and Erk interacted with both isoforms; however, significantly more Hsp90α was recovered after heat shock. The data demonstrate that Hsp90α and Hsp90β exhibit similar interactions with cochaperones, but significantly different behaviors with respect to substrate interactions under stress conditions. These results reveal both functional similarities and key functional differences in the individual members of this protein family.nnLes complexes chaperons Hsp90 agissent dans l'assemblage, le repliement et l'activation de plusieurs substrats. Deux homologues chez les vertébrés codés par les gènes hsp90a et hsp90b sont exprimés de façon différentielle dans les tissus embryonnaires et adultes et durant le stress; cependant, on ignore si ceux-ci possèdent des activités fonctionnelles identiques dans les complexes chaperons. Cette question a été traitée en examinant les différences potentielles qui existent entre les isoformes de Hsp90 relativement aux interactions que ces deux cochaperons établissent avec un substrat. Des protéines marquées par un épitope ont été exprimées dans des cellules mammifères et dans des ovocytes de Xenopus, et elles ont été soumises à des immunoprécipitations à l'aide d'une variété de cochaperons. Les deux isoformes participaient également à la formation de complexes multi-chaperons et aucune différence significative dans la distribution des cochaperons n'a été observée. Les substrats Raf-1, HSF1, Cdc37 et MEK1 interagissaient tant avec Hsp90α qu'avec Hsp90β, et les patrons relatifs de ces interactions n'étaient pas affectés par le choc thermique. Les kinases substrats c-Src, CKIIB, A-raf et Erk interagissaient avec les deux isoformes quoiqu'une quantité significativement plus grande de Hsp90α ait été récupérée après un choc thermique. Ces résultats démontrent que Hsp90α et Hsp90β interagissent de façon similaire avec des cochaperons, mais qu'elles adoptent des comportements significativement différents lors des conditions de stress. Ces résultats révèlent tant des similarités fonctionnelles que des différences fonctionnelles importantes au sein des membres individuels de cette famille de protéines.