在溶液中可视化GRP94的形状过渡
Shangwu Sun1, Rui Zhu1, Mengyao Zhu1
1Shanghai Institute for Advanced Immunochemical Studies and School of Life Science and Technology, ShanghaiTech University, Shanghai, China.
Life science alliance
|November 10, 2023
概括
鼠标GRP94 (一种ER蛋白) 存在于扩展和紧的形式. ATP结合将GRP94转移到紧状态,而不是扩展状态,揭示了蛋白质折叠的独特动态.
科学领域:
- 分子生物学分子生物学
- 结构生物学 结构生物学
- 生物化学 生物化学
背景情况:
- GRP94,热冲击蛋白90 (Hsp90) 的内细胞网膜 (ER) 类似物,对于通过ATP结合和水解来进行客户蛋白折叠和成熟至关重要.
- 在ATP水解周期期间,GRP94的结构动态尚不清楚,与其他Hsp90家族成员相比,对其辅导机制的洞察力有限.
研究的目的:
- 为了阐明老鼠GRP94 (mGRP94) 在ATP水解循环中的溶液结构动力学.
- 为了比较GRP94的构造转换与其他Hsp90蛋白质的构造转换.
主要方法:
- 微角X射线散射 (SAXS) 用于确定整体分子形状和构造状态.
- 负染色电子显微镜 (EM) 用于高分辨率的结构可视化.
- -交换与质谱学 (HDX-MS) 结合,以探测蛋白质骨干动力学和核酸结合时的构造变化.
主要成果:
- 在它的apo形式中,mGRP94主要采用"延伸"形状 (∼60%),其余部分存在于"接近V"或"扭曲V"紧形状.
- AMPPNP结合 (一种ATP类似物) 改变了紧形状的相对群体,但没有改变扩展和紧状态之间的平衡.
- HDX-MS数据显示,在ATP结合时,从"扭曲V"转变为"接近V"形状,并在ATP水解时从"接近V"转变为"扭曲V".
结论:
- 在ATP水解过程中,与其他Hsp90家族成员相比,GRP94小鼠表现出明显的形状动态.
- ATP类型的结合主要影响GRP94的紧状态之间的分布,而不是诱导一个主要的扩展到紧的过渡.
- 这项研究为GRP94的ATP驱动的结构周期提供了详细的机制洞察力,突出了其独特的辅导机制.


