Переходные состояния белков
 Водородная связь способствует конформационному переключению между неактивными (синий) и активными (красный) состояниями белка. |
|
||||||||
Преобразование в сигнальных белках от неактивной к активной конформации вызвано фосфорилированием. Однако Дороти Керн и ее коллеги обнаружили, что бактериальный белок, называемый азотный сигнальный регуляторный белок C (NtrC) переключается между этими двумя конформации независимо от фосфорилирования белка. С помощью метода динамического ядерного магнитного резонанса и вычислительной техники, они обнаружили, что фосфорилирование белка происходит только после конформационных изменений. Фосфорилирование стабилизируется в активном состоянии, которое в результате становится энергетически выгодной конформацией.
После осуществления своей сигнальной задачи, белок быстро дефосфорилируется. Белок затем проводит большую часть времени в неактивной конформации, которая энергетически благоприятна, в случае если в белке не хватает фосфатных групп.
Команда университета Брандейса также занимается другим укоренившимся мнением, которое утверждает, что белок частично открывается для преобразования одной конформации в другую. Керн считает, что разворачивание белка было бы рискованно, так как частичное развертывание белка подвергает его деградации и агрегации, которые могут привести к болезни.
Теперь команда Керна продемонстрировала, что изменения конформации NtrC происходят без развертывания. Группа обнаружила, что неродные водородные связи формируются внутри белка, помогая ему менять форму быстрым, пошаговым способом, в котором связи разрушаются и образуются по одной, а не все сразу. Эта контролируемая реконфигурация позволяет избежать рисков развертывания, а также снижает энергетический барьер перехода неактивной конформации в активную.
Керн считает, что выводы по NtrC будут распространяться на другие белки. Исследования динамики белков, позволяют не только выявить новые знания о механизме активации NtrC, но они также обеспечивают методологию, для выяснения связи между энергетическим профилем реакции и функциями других белков.
Также по теме:
Источники: