El factor desencadenante ralentiza el plegamiento co-traducional a través del atrapamiento cinético mientras protege...

Área de la Ciencia:

• Biología molecular La biología molecular.
• La biofísica es la biofísica.
• Biología computacional Biología computacional.

Sus antecedentes:

• El factor desencadenante (TF) es un chaperón de E. coli que une las cadenas de polipéptidos nacientes que emergen del ribosoma.
• La TF puede facilitar el plegamiento co-traducional de dominios de proteínas pequeñas, pero ralentiza el plegamiento de proteínas más grandes.
• Los mecanismos y efectos precisos de TF en la cinética de plegamiento de proteínas y la termodinámica siguen sin estar claros debido a las limitaciones experimentales.

Objetivo del estudio:

• Para investigar el impacto de TF en el plegamiento co-traducional de pequeños y grandes dominios de proteínas utilizando simulaciones moleculares.
• Para determinar si el TF altera las propiedades de plegado o afecta las velocidades de plegado a través de mecanismos cinéticos o termodinámicos.
• Para aclarar los mecanismos específicos por los cuales TF retrasa el plegamiento de proteínas más grandes.

Principales métodos:

• Utilizó simulaciones moleculares con un modelo de grano grueso.
• Simulación de complejos de cadena nacientes de ribosomas con y sin TF.
• Se analizaron las vías de plegado co-traductoriales de un pequeño dominio G de proteína y un gran dominio β-galactosidasa.

Principales resultados:

• TF no alteró significativamente el plegamiento co-traducional del dominio G de la proteína pequeña.
• TF retrasó significativamente el plegamiento del gran dominio de la β-galactosidasa.
• El retraso inducido por TF se atribuyó al atrapamiento cinético del conjunto desplegado a través de tasas de reordenamiento reducidas, mayor longitud efectiva del túnel de salida y entrelazamiento de la cadena naciente.

Conclusiones:

• La interacción de TF con las cadenas nacientes puede conducir a la captura cinética, particularmente para las proteínas más grandes.
• Este mecanismo de captura implica una reducción de los reordenamientos estructurales internos, el obstáculo estérico del túnel de salida del ribosoma y el enredo físico con TF.
• El atrapamiento mediado por TF representa un equilibrio entre facilitar el plegamiento co-traducional y prevenir la agregación o degradación mediante el blindaje de la cadena polipeptídica.