活体細胞におけるプロテオームストレスを監視するための光オン折り畳みセンサー

科学分野:

• 生物化学
• 細胞生物学
• 分子生物学

背景:

• 細胞タンパク質のホメオスタシス (プロテオスタシス) は,ストレスの下で誤った折り畳みと集積によって挑戦されます.
• 細胞のストレス反応を理解するために,プロテオスタシスネットワークの容量をリアルタイムで定量化することが重要です.
• 既存の方法では,プロテオスタシス能力のリアルタイムでダイナミックな測定が欠けている.

研究 の 目的:

• 細胞のプロテオスタシスネットワークの容量をリアルタイムで定量化するための新しいバイオオートホーゴナルタンパク質折り畳みセンサーを開発する.
• 新しく設計されたレトロアルドラーゼ (RA) 酵素を折り畳みセンサーとして使用する.
• 小分子調節型光探査機を用いてプロテオスタシスの動態を測定するための実験パラダイムを確立する.

主な方法:

• 新しく設計されたレトロアルドラーゼ (RA) 酵素の熱可変変種を設計した.
• 折りたたまれたRAと結合し反応すると光化する小分子を開発した.
• 2つの実験パラダイムを実装:直接光相関とタンパク質集積のパルスチェイス分析.

主要な成果:

• RA-小分子結合光が折りたたまれたRAレベルと相関し,プロテオスタシスの能力を反映していることが示されました.
• プロテオスタシスに挑戦する条件下でRA-フッ素素探査コンジュガートの集積形成を示した.
• 動的プロテオスタシスを示す,ストレス誘発によるRA-フッ素探査コンジュガートの再折りと分解が観察された.

結論:

• 開発されたRAベースの光センサーは,セルラープロテオスタシスネットワーク容量のリアルタイム評価のための敏感なツールを提供します.
• この探知器は タンパク質の折り畳み,結合,細胞のストレス反応の ダイナミックなモニタリングを可能にします
• この発見は細胞の回復力や タンパク質静止の維持を支えるメカニズムについて 新たな洞察をもたらします