構造生物学：分子シャペロンの抗折りたたみ活性の構造基盤

分子シャペロンは、細胞内の非天然状態のタンパク質に作用して、それらの凝集や、未成熟状態での折りたたみ、また不適切な折りたたみを起こすのを防いでいる。シャペロンは多様で、折りたたみを加速したり遅らせたりといった、それぞれ異なる作用を対象となるタンパク質に及ぼすことが多いが、その仕組みはほとんど分かっていない。今回我々は、強い抗折りたたみ活性を持つシャペロンSecBについて、アルカリホスファターゼあるいはマルトース結合タンパク質と複合体を形成してそれらを折りたたまれない状態に保持している状態の溶液構造を明らかにした。円盤形のSecBは、その外縁を走る長い疎水性の溝を使って非天然状態のタンパク質の全体にわたって存在する多数の疎水性領域を認識して結合する。このような多価結合様式をとることで、対象タンパク質はSecBをくるむ形になる。この独特な複合体構造がSecBへのタンパク質の結合の動力学的性質を変化させ、シャペロンであるSecBに強力な抗折りたたみ活性を与える。これらのデータは、シャペロンの多様な構造が、非天然状態にあるタンパク質との結合様式をそれぞれ特有のものにし、それがシャペロンの活性を決めるという仕組みを示している。

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