膜タンパク質ホメオスタシスに対するコトランスレーション折り畳み欠陥の貢献
Francis J Roushar1, Timothy C Gruenhagen1, Wesley D Penn1
1Department of Chemistry , Indiana University , Bloomington , Indiana 47405 , United States.
Journal of the American Chemical Society
|December 13, 2018
まとめ
膜タンパク質の折り畳みは,トポロジカルな欠陥,特にロドプシンに起因する. これらの欠陥を安定させることで 機能に影響を与えることなく タンパク質の生体生成が促進され 限界的な安定性を持つ特性が進化したことを示唆しています
科学分野:
- 生物化学
- 分子生物学
- バイオ物理学
背景:
- 膜タンパク質はしばしば誤って折り畳み,劣化しますが,その背後にある形状の欠陥は十分に理解されていません.
- Sec61トランスロコンは早期の膜タンパク質の折りたたみを促進しますが,その忠誠性は限られている可能性があります.
- 新生鎖の折りたたみには 正確な膜統合が不可欠です
研究 の 目的:
- コトランスレーションによる折り畳み欠陥が膜タンパク質のホメオスタシスにどのように影響するかを調査する.
- 膜タンパク質の生物生成におけるトポロジカル・エネジェティクスの役割を評価する.
- 膜タンパク質の折りたたみ効率を高めるための戦略を探求する.
主な方法:
- 生体物理モデルと定量的生化学測定
- ヒトのロドプシンに トポロジカルなエネルギーを 変えるためのタンパク質工学
- エンジニアリング変異の表現と細胞の密輸の比較分析
主要な成果:
- トポロジカル・エナジティクスとロドプシン・バイオゲネシスの効率の間の明確なリンクが確立された.
- バイオゲネシスを制限する重要な要因として,極性トランスメブラン領域の方向性を特定した.
- このドメインのトポロジーを安定させると 機能的な妥協なしに生体生成が促進される
- 進化のシーケンス全体で保存されたトポロジカルな不安定性を観察した.
結論:
- トポロジカルな欠陥は,膜タンパク質の折りたたみの非効率性に大きく寄与する.
- ロドプシンのようなタンパク質の限界的安定性は 進化した特性かもしれません
- トポロジカルな不安定性をターゲットにすることで,膜タンパク質の生体生成を改善する戦略が提供されます.
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