The 26S proteasome is a multi-catalytic ATP-dependent protease complex that recognizes and cleaves damaged or misfolded proteins to maintain cellular homeostasis. The 26S subunit consists of 20S core and 19S regulatory particles. 20S core particle consists of a stack of heptameric alpha and beta subunits. To elucidate the structure-function relationship, we have dissected protein-protein interfaces of 20S core particle and analyzed structural and physiochemical properties of intra-alpha, intra-beta, inter-beta, and alpha-beta interfaces. Furthermore, we have studied the evolutionary conservation of 20S core particle. We find the size of intra-alpha interfaces is significantly larger and is more hydrophobic compared with other interfaces. Inter-beta interfaces are well packed, more polar, and have higher salt-bridge density than other interfaces. In proteasome assembly, residues in beta subunits are better conserved than alpha subunits, while multi-interface residues are the most conserved. Among all the residues at the interfaces of both alpha and beta subunits, Gly is highly conserved. The largest size of intra-alpha interfaces complies with the hypothesis that large interfaces form first during the 20S assembly. The tight packing of inter-beta interfaces makes the core particle impenetrable from outer wall of the cylinder. Comparing the three domains, eukaryotes have large and well-packed interfaces followed by archaea and bacteria. Our findings provide a structural basis of assembly of 20S core particle in all the three domains of life.

中文翻译：

---

解剖蛋白酶体组装中的蛋白质-蛋白质相互作用：对蛋白质自组装的影响。

26S蛋白酶体是一种多催化ATP依赖性蛋白酶复合物，可识别并切割受损或错误折叠的蛋白质以维持细胞体内稳态。26S亚基由20S核心和19S调控颗粒组成。20S核心粒子由一堆七聚的α和β亚基组成。为了阐明结构与功能的关系，我们解剖了20S核心颗粒的蛋白质-蛋白质界面，并分析了alpha内，beta-内，beta-间和alpha-beta界面的结构和理化性质。此外，我们研究了20S核心粒子的进化保守性。我们发现与其他界面相比，intra-alpha界面的尺寸明显更大，并且疏水性更大。Beta间界面比其他界面包装得好，极性更大，并且盐桥密度更高。在蛋白酶体组装中，β亚基中的残基比α亚基的保守性更好，而多界面残基最保守。在α和β亚基的所有残基中，Gly是高度保守的。alpha内界面的最大尺寸符合以下假设：在20S组装过程中首先形成大型界面。Beta界面之间的紧密堆积使核心粒子无法从圆柱体的外壁穿透。比较这三个域，真核生物具有大而密堆积的界面，其后是古细菌和细菌。我们的发现为生命的所有三个领域中20S核心粒子的组装提供了结构基础。在α和β亚基的所有残基中，Gly是高度保守的。alpha内界面的最大尺寸符合以下假设：在20S组装过程中首先形成大型界面。Beta界面之间的紧密堆积使核心粒子无法从圆柱体的外壁穿透。比较这三个域，真核生物具有大而密堆积的界面，其后是古细菌和细菌。我们的发现为生命的所有三个领域中20S核心粒子的组装提供了结构基础。在α和β亚基的所有残基中，Gly是高度保守的。alpha内界面的最大尺寸符合以下假设：在20S组装过程中首先形成大型界面。Beta界面之间的紧密堆积使核心粒子无法从圆柱体的外壁穿透。比较这三个域，真核生物具有大而密堆积的界面，其后是古细菌和细菌。我们的发现为生命的所有三个领域中20S核心粒子的组装提供了结构基础。Beta界面之间的紧密堆积使核心粒子无法从圆柱体的外壁穿透。比较这三个域，真核生物具有大而密堆积的界面，其后是古细菌和细菌。我们的发现为生命的所有三个领域中20S核心粒子的组装提供了结构基础。Beta界面之间的紧密堆积使核心粒子无法从圆柱体的外壁穿透。比较这三个域，真核生物具有大而密堆积的界面，其后是古细菌和细菌。我们的发现为生命的所有三个领域中20S核心粒子的组装提供了结构基础。