Forskere observerer, hvordan fleksibiliteten af ​​et proteinhængsel er afgørende for at overføre celleproteiner

Forskere fra University of Illinois i Urbana-Champaign har afsløret nye detaljer om, hvordan et proteinhængsel letter overførslen af ​​proteiner til celler. Deres resultater, offentliggjort i tidsskriftet Nature Communications, giver indsigt i cellulære mekanismer, der kunne udnyttes til terapeutiske formål.

Proteiner er essentielle molekyler, der udfører forskellige funktioner i celler. Nogle proteiner skal transporteres ind i celler udefra, og denne proces involverer ofte passage af proteiner gennem en proteinkanal kendt som et translokon. Translokoner indeholder en fleksibel hængselregion, der gør det muligt for dem at gennemgå konformationelle ændringer under proteinoverførsel.

I denne undersøgelse fokuserede forskerne på SecYEG-translokonet, som er involveret i overførslen af ​​sekretoriske og membranproteiner til bakterieceller. De brugte en kombination af teknikker, herunder simuleringer af molekylær dynamik og enkeltmolekylemålinger, til at undersøge det fleksible hængsels rolle i proteinoverførsel.

Forskerne fandt ud af, at hængslets fleksibilitet er afgørende for, at translokonet kan prøve forskellige konformationer, hvilket gør det i stand til at rumme passagen af ​​forskellige proteinsubstrater. De observerede også, at hængselsfleksibiliteten påvirkede hastigheden af ​​proteinoverførsel, med stivere hængsler, der førte til langsommere overførselshastigheder.

Desuden identificerede forskerne specifikke aminosyrerester i hængselregionen, som var essentielle for at opretholde hængslets fleksibilitet og funktion. Mutationer i disse rester resulterede i nedsat proteinoverførsel, hvilket fremhæver deres kritiske roller i translokonets mekanisme.

Resultaterne af denne undersøgelse giver en dybere forståelse af de molekylære mekanismer involveret i proteinoverførsel over cellemembranen. Ved at belyse rollen af ​​det fleksible hængsel i SecYEG-translokonet har forskerne afdækket potentielle mål for udviklingen af ​​terapeutiske strategier rettet mod at modulere proteintransport.

Derudover kunne indsigten opnået fra denne forskning også bidrage til det rationelle design af kunstige translokonsystemer til bioteknologiske anvendelser, såsom produktion af terapeutiske proteiner.