science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe ontvouwen cellulaire machines verkeerd gevouwen eiwitten?

Credit:Universiteit Leiden

Eiwitketens vouwen meestal om te functioneren. Vouwen is een complex proces en leidt, indien correct uitgevoerd, tot een unieke functionele vouwtopologie voor een bepaalde eiwitketen. Andere topologieën zijn ook mogelijk, maar zijn vaak niet-functioneel of toxisch. Deze verkeerd gevouwen eiwitten worden vervolgens ongevouwen en vervolgens opnieuw gevouwen tot de juiste vouwtopologie; anders, ze ondergaan degradatie.

Verschillende machines, waaronder ClpB en ClpG, zijn verantwoordelijk voor het ontvouwen van een gevouwen eiwit. ClpB werkt nauw samen met HSP70 (DnaK) en HSP40 (DnaJ) en gebruikt energie om een ​​ketting te ontvouwen, terwijl ClpG niet afhankelijk is van HSP70. Een belangrijke vraag is waarom cellen zijn uitgerust met verschillende soorten machines en wat de efficiëntie van het ontvouwen bepaalt. Alireza Mashaghi en zijn team van LACDR/Universiteit Leiden hebben deze puzzel opgelost door het ontvouwen van verkeerd gevouwen ketenmodellen op het niveau van één molecuul te volgen. Drie zich ontvouwende benaderingen werden vergeleken, namelijk, door een porie steken, trekken van de uiteinden, en trekken door inrijgen.

De resultaten van deze analyse, die op 25 oktober worden gepubliceerd in de Journal of Physical Chemistry B , onthullen dat circuittopologie van de gevouwen keten kritisch het aantal paden en de efficiëntie van ontvouwen bepaalt op een manier die afhangt van de gebruikte mechanische benadering. De studie geeft inzicht in de ontvouwingsmechanismen van cellulaire eiwitten. Deze bevindingen kunnen helpen bij het selecteren van optimale chaperonne-doelen voor farmacotherapie van verkeerd gevouwen ziekten.