豐富的天然膠原蛋白能夠形成雜三聚體三螺旋(heterotrimeric triple helices),人們研究發(fā)現(xiàn)膠原蛋白類似物的合成非常緩慢,甚至比同三聚體螺旋更加緩慢。人們對于折疊非常緩慢的原因仍并不清楚。
有鑒于此,萊斯大學(xué)Jeffrey D. Hartgerink等報道通過計算輔助方法比較三個雜三聚體三螺旋類似物的穩(wěn)定性、特異性、折疊速度。
本文要點
(1)
研究ABC形式的雜三聚體晶體結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)組成受到非常好的控制,而且說明組裝體內(nèi)的離子-π成對相互作用以及軸向或縱向鹽橋的結(jié)構(gòu)。膠原蛋白雜三聚體的折疊速度能夠比設(shè)計完好的體系更快,通過圓二色譜表征以及核磁表征,發(fā)現(xiàn)非有效性或者競爭性雜三聚體物種能夠阻礙形成折疊結(jié)構(gòu),而且這種折疊結(jié)構(gòu)需要重新打開才可以重新折疊形成熱力學(xué)穩(wěn)定的組裝結(jié)構(gòu)。
(2)
通過事先引入競爭性的三螺旋結(jié)構(gòu)能夠阻礙這種異三聚體膠原蛋白的折疊速率,這個現(xiàn)象說明雜三聚體折疊動力學(xué)非常緩慢主要因為熱力學(xué)具有優(yōu)勢的競爭性三螺旋結(jié)構(gòu)導(dǎo)致。
參考文獻(xiàn)
Cole, C.C., Walker, D.R., Hulgan, S.A.H. et al. Heterotrimeric collagen helix with high specificity of assembly results in a rapid rate of folding. Nat. Chem. (2024).
DOI: 10.1038/s41557-024-01573-2
https://www.nature.com/articles/s41560-024-01567-x