驱动蛋白质分解的运动

分解机制内部和内部的构象变化伴随

细胞采用复杂的质量控制系统,以确保细胞蛋白质执行其预期的功能。然而,在应激条件下,蛋白质折叠可能开始出错,导致错误折叠蛋白质的积累和有毒蛋白质聚集物的形成。这种错误折叠的蛋白质和/或聚集物的过度积累会压倒细胞的质量控制机制,导致功能丧失,从而导致细胞死亡。然而,Hsp104/ClpB分子伴侣可以通过强行解开蛋白质聚集物并允许客户蛋白重新折叠到其原始状态来帮助逆转这些毒性作用。

我们实验室使用核磁共振光谱学研究Hsp104/ClpB不同结构域内部和之间的构象变化和变构相互作用,以了解这些伴侣蛋白如何调节其活性。
此外,我们的目标是探索调控因素、结合伙伴和底物如何影响这一机制的活性,以及这些动态过程如何影响蛋白质分解功能。

核磁共振波谱是研究这些类型的瞬态和动态相互作用的首选方法,因为我们可以在近细胞环境中以原子分辨率探测广泛的蛋白质运动(从纳秒时间尺度到秒时间尺度)。我们实验室使用的最先进的核磁共振技术进一步使我们能够研究非常大的分子系统(> 1.5 MDa),如六聚体Hsp104/ClpB伴侣。利用这些对蛋白质中甲基的超敏感观察,结合分段标记,然后允许我们监测分解系统的结构、动力学和相互作用。