本質的に無秩序なタンパク質のフォスフォリレーションによる折り畳みは,規制スイッチとして機能します

Alaji Bah¹, Robert M Vernon¹, Zeba Siddiqui²

¹1] Molecular Structure and Function Program, Hospital for Sick Children, Toronto, Ontario M5G 0A4, Canada [2] Department of Biochemistry, University of Toronto, Toronto, Ontario M5S 1A8, Canada.

Nature

|December 24, 2014

まとめ

マルチサイトリン酸化により,本質的に乱れたタンパク質4E-BP2が折れ,eIF4Eとの相互作用を阻害する. このリン酸化による折りたたみにより,タンパク質の機能と生物学的プロセスを調節する新しいメカニズムが明らかになる.

科学分野:

分子生物学は分子生物学である.
タンパク質生化学タンパク質生化学
細胞シグナル伝達細胞信号伝達

背景:

本質的に乱れたタンパク質 (IDP) は,転写と翻訳のような重要な細胞過程を調節する.
多くのIDPは,バインディング時にオーダーされた構造に移行するが,規制されたオーダー・トゥ・ディソードン・トランジションも知られている.
翻訳後の修正は,IDPの構造的変化を引き起こす可能性がありますが,このメカニズムは十分に確立されていません.

研究の目的:

翻訳後の改変が本質的に乱れたタンパク質の折り畳みを誘発できるかどうかを調査する.
マルチサイトリン酸化が4E-BP2:eIF4E相互作用に影響を与えるメカニズムを解明する.
本質的に無秩序なタンパク質によって媒介される新しい生物学的調節方法を探求する.

主な方法:

翻訳開始の重要な調節体である本質的に乱れたタンパク質4E-BP2を研究した.
4E-BP2とeIF4Eの相互作用を分析するために生化学的測定法を使用しました.
生物物理的技術を使用してT37およびT46でのリン酸化時に4E-BP2の構造変化を調査しました.

主要な成果:

T37とT46でのマルチサイトリン酸化は,4E-BP2で安定した折れを誘導し,βドメインを形成します.
このリン酸化誘発の折り合いは,eIF4E結合モチーフを隔離し,結合親和性を大幅に減少させます.
pT37pT46 4E-BP2の折りたたまれた状態は,eIF4E結合時に秩序から乱れへの移行を経験し,親和度は100倍減少します.

結論:

リン酸化誘発折り合いは,4E-BP2:eIF4E相互作用を調節する重要なメカニズムです.
この研究は,リン酸化誘発タンパク質の折りたたみの安定化を含む新しい規制戦略を示しています.
本質的に無秩序なタンパク質によって媒介される生物学的調節のための新しいパラダイムを強調します.

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