Proteinerkennung und Störung: Eine Debatte

Proteinerkennung und Störung: Eine Debatte
Anonim

von der Fakultät 1000: Biologie und Medizin

Inwieweit dreidimensionale Strukturen für die Erkennung und Funktion von Proteinen erforderlich sind, ist ein Bereich heftiger Debatten mit klaren Auswirkungen auf das Protein-Engineering. In zwei Artikeln, die heute in F1000 Biology Reports veröffentlicht wurden, wurden zwei unterschiedliche Standpunkte vertreten.

Bei der Strukturierung ihrer Argumente wurden die Autoren aufgefordert, den gegenteiligen Standpunkt zu berücksichtigen, die vorgebrachten Punkte zu untersuchen und sie in ihren eigenen Artikeln zu kritisieren. Dieser neuartige kollaborative Ansatz hat zu einem überlegten Gedankenaustausch geführt und könnte folglich die weitere Forschung auf diesem Gebiet anregen.

Keith Dunker (Indiana University School of Medicine) und Vladimir N. Uversky (Russische Akademie der Wissenschaften und Universität von Südflorida) argumentieren in ihrem Artikel mit dem Titel "Der Fall von intrinsisch gestörten Proteinen, die eine beitragende Rolle bei der molekularen Erkennung ohne stabile 3D-Struktur spielen" dass das Schlüssel- und Schlossmodell der Proteinerkennung nicht als universelle Wahrheit aufrechterhalten werden kann. Sie argumentieren, dass einige Proteine ​​ohne starre Struktur, intrinsisch ungeordnete Proteine ​​(IDPs), immer noch eine Funktion haben.

Im Gegensatz dazu argumentieren Joël Janin (Universität Paris-Sud) und Michael JE Sternberg (Imperial College, London) in ihrem Artikel "Proteinflexibilität, nicht Störung, ist ein wesentlicher Bestandteil der molekularen Erkennung", dass die Funktion eines Proteins in der realen Umwelt von Die Zellen des Körpers sind abhängig von der Struktur dieses Proteins, und diese Proteinerkennung erfordert Regionen mit komplementärer Struktur, die aneinander binden. Janin und Sternberg stellen auch fest, dass viele Proteine ​​im Reagenzglas ungeordnet zu sein scheinen, es sich jedoch um Proteine ​​handelt, die auf Partner (PWPs) warten, die dann in Gegenwart anderer Komponenten der Zelle, die für die Ausführung einer Funktion erforderlich sind, vollständig geordnete Strukturen annehmen.

Um dem von Janin und Sternberg vorgebrachten Argument entgegenzuwirken, folgern Dunker und Uversky, dass der Hauptunterschied zwischen normalen Proteinen und IDPs darin besteht, dass erstere sich zuerst falten und dann an ihre Partner binden, während letztere ungeordnet bleiben, bis sie ihre Partner binden. Darüber hinaus können einige IDPs viel dynamischer sein als nur auf einen Partner zu warten. Sie können von einem Partner zum anderen wechseln und Strukturen ändern, während der Partner gewechselt wird.

Richard Henderson, MRC Laboratory of Molecular Biology, Cambridge, kommentierte die beiden Artikel wie folgt: "Beide Artikel stammen von Führungspersönlichkeiten, die sich intensiv mit der Funktion von Proteinen befasst haben, die scheinbar immanent entfaltet sind. Ihre unterschiedlichen Schwerpunkte werden zweifellos eine Rolle spielen Experimente und Debatten in der Community der Strukturbiologen anregen. Die Zeit wird uns zeigen, ob eines oder beide Modelle widerspiegeln, wie die Natur diese Strukturen nutzt. "