Частичное механическое разворачивание может регулировать функцию белка

Исследование, проведённое совместно Университетом Тампере (Финляндия) и Имперским колледжем Лондона, показало, что механически регулируемые белки талин и α-катенин имеют стабильные промежуточные состояния в процессе механического разворачивания. Эти стабильные промежуточные состояния формируются тремя α-спиралями.

В работе использовалась комбинация направленных молекулярно-динамических симуляций, полибелковой инженерии и атомно-силовой микроскопии одиночных молекул для изучения разворачивания этих белков. Талин и α-катенин — это α-спиральные белки, играющие ключевую роль в формировании макромолекулярных комплексов, которые позволяют клеткам взаимодействовать с внеклеточным матриксом или другими клетками.

Механические силы, передаваемые между клеткой и её окружением, активируют связывание и регулируют функции этих каркасных белков в местах контакта клетка–матрикс и клетка–клетка. Таким образом, механическая стабильность является ключевой особенностью в регуляции функций этих структурных каркасных белков. Было показано, что талин и α-катенин разворачиваются через стабильные промежуточные состояния из 3 спиралей, которые представляют биологически активные состояния и могут позволять рекрутирование других партнёров по связыванию.

Исследование выполнялось в сотрудничестве между Университетом Тампере и Имперским колледжем Лондона. Исследователи в Тампере отвечали за вычислительную работу, а исследователи в Лондоне проводили эксперименты по атомно-силовой микроскопии одиночных молекул.