生物通報(bào)道：科學(xué)家們將四種核磁共振技術(shù)結(jié)合起來(lái)，解析了兩個(gè)重要蛋白之間的關(guān)鍵相互作用。文章于六月二十四日發(fā)表在美國(guó)國(guó)家*院刊PNAS雜志上。這項(xiàng)研究展示了分子伴侶與無(wú)序蛋白的結(jié)合過(guò)程，這樣的相互作用廣泛存在于生物界。分子伴侶能與較小的無(wú)序蛋白結(jié)合，并幫助它們形成特定的構(gòu)象，這是保證蛋白正確折疊的重要機(jī)制。
研究人員對(duì)膠囊狀的細(xì)菌分子伴侶GroEL，和無(wú)序的β-淀粉樣蛋白（A-beta）進(jìn)行研究，A-beta是阿爾茨海默癥中的核心蛋白。人們對(duì)這兩種蛋白都很熟悉，但并不清楚GroEL膠囊是如何開(kāi)啟并捕獲目標(biāo)的。
NMR能夠反映蛋白之間的相互作用及其動(dòng)力學(xué)，但單一的NMR往往不能提供全面的信息。為此，美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院NIH的研究人員將四種不同的NMR技術(shù)結(jié)合起來(lái)，成功解析了A-beta與GroEL結(jié)合時(shí)的結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)。這項(xiàng)研究的資深作者是NIH的Marius Clore，*作者Nicolas Fawzi目前是布朗大學(xué)分子藥理學(xué)的助理教授。
研究人員發(fā)現(xiàn)，GroEL只在兩個(gè)疏水位點(diǎn)與A-beta結(jié)合，使較小的A-beta蛋白可以在多種構(gòu)象間轉(zhuǎn)變。這兩個(gè)蛋白并沒(méi)有全程結(jié)合在一起，而是在不斷的解離和重新結(jié)合。事實(shí)上，A-beta會(huì)時(shí)不時(shí)地在GroEL的結(jié)合腔中跳躍。“我們利用四種NMR獲得了豐富的信息，包括蛋白結(jié)合時(shí)的結(jié)構(gòu)、蛋白解離/重新結(jié)合的頻率，以及蛋白在不同位點(diǎn)的活動(dòng)，”Fawzi說(shuō)。“研究顯示，A-beta在結(jié)合時(shí)并沒(méi)有形成特定的結(jié)構(gòu)，而是保持著構(gòu)象的靈活性。”
研究人員指出，GroEL的這種松散方式，使它能夠結(jié)合多種不同的無(wú)序蛋白，同時(shí)也節(jié)省了能量。如果要在捕獲初期強(qiáng)迫蛋白形成特殊構(gòu)象，就需要更多的能量，而這樣做并不劃算。研究顯示，GroEL在初始結(jié)合后關(guān)閉，將目標(biāo)蛋白*裝入膠囊。此時(shí)，分子伴侶才會(huì)投入能量，促使蛋白以正確的方式折疊。
對(duì)于分子和結(jié)構(gòu)生物學(xué)家來(lái)說(shuō)，這種將NMR技術(shù)混合使用的方式，可以幫助他們闡明之前難以解析的相互作用。“這種方法可以為人們展示，更多大型蛋白機(jī)器的作用機(jī)制，不只是GroEL，”Fawzi說(shuō)。 
 來(lái)源：生物通