BiP (Binding Protein)
ER lumen에서 단백질 folding을 돕는 주요 chaperone protein으로, hsp70 family의 구성원이다.
기능
Folding 보조
다른 chaperone과 마찬가지로 BiP는 잘못 fold된 단백질뿐만 아니라 최종 oligomeric complex로 아직 조립되지 않은 단백질 subunit를 인식한다. 이는 올바르게 fold되거나 조립된 polypeptide chain의 내부에 정상적으로 묻혀 있을 노출된 hydrophobic 아미노산 서열에 결합함으로써 이루어진다.
Protein 응집 방지 및 ER 체류
결합된 BiP는 단백질이 응집되는 것을 방지하고 ER에 유지하는 데 도움을 준다(따라서 Golgi apparatus_MOC와 secretory pathway의 후반부로 가지 못하게 한다).
ATP 가수분해
BiP는 ATP를 가수분해하여 high와 low affinity polypeptide 결합 상태 사이를 전환한다. 이러한 방식으로 BiP는 주기적으로 substrate protein을 놓아 fold할 기회를 주고, folding이 아직 달성되지 않았으면 다시 결합한다.
Post-translational translocation에서의 역할
Sec62-Sec63 complex에 의해 ER lumen의 translocation channel 개구부 근처에 위치한다. Cytosolic cousin과 마찬가지로, BiP는 펼쳐진 polypeptide chain에 높은 친화력을 가지며, ER lumen에서 Sec61 translocator로부터 나오는 즉시 import된 단백질 chain에 단단히 결합한다.
Molecular ratchet
BiP의 단단한 결합은 단백질 chain이 뒤로 sliding하는 것을 방지하여 더 많은 chain이 lumen으로 나와 다른 BiP 분자와 결합할 수 있도록 한다. BiP에 의한 ATP 가수분해는 polypeptide를 방출하여 translocating polypeptide의 새로 나온 segment에 다시 결합할 수 있게 한다. 이 에너지 구동 결합 및 방출 주기는 molecular ratchet 역할을 한다.
ER resident protein으로서의 특성
BiP는 ER resident protein으로, C-terminus에 4개의 아미노산으로 구성된 ER retention signal을 포함하고 있어 단백질을 ER에 유지시키는 역할을 한다.