هندسة ليغاز ubiquitin تكشف عن المرونة التوافقية المطلوبة لنقل ubiquitin

تنظم عملية إضافة ubiquitin للبروتينات العديد من الوظائف الخلوية في حقيقيات النوى. الرأي السائد حول دور ليغاز ubiquitin من نوع RING أو U-box (E3) هو توفير موضع دقيق بين الركيزة المرفقة وإنزيم ربط ubiquitin (E2). ومع ذلك، لا تزال آلية نقل ubiquitin غير واضحة. باستخدام الطرف الكربوكسي ل بروتين التفاعل مع Hsc70 كنموذج E3، نظهر هنا أنه على الرغم من أن الارتباط بـ U-box مطلوب، إلا أنه غير كافٍ لتحفيز نقل ubiquitin إلى الركائز المستهدفة. علاوة على ذلك، تلعب مناطق إضافية من بروتين E3 التي ليس لها اتصال مباشر مع E2 أدواراً حاسمة في تسهيل نقل ubiquitin من E2 إلى الركائز المرفقة. من خلال دمج نمذجة التركيب الحاسوبية وطرق هندسة البروتين، كشفنا عن مرونة توافقية لـ E3 المطلوبة لإضافة ubiquitin إلى الركائز. باستخدام نسخة مهندسة من الطرف الكربوكسي لبروتين التفاعل مع Hsc70 كأداة بحث، نوضح مرونة ملحوظة لضم ubiquitin لا تؤثر على خصوصية الركيزة. نتائجنا لا تكشف فقط عن تغييرات توافقية في E3 أثناء نقل ubiquitin، ولكنها أيضاً تقدم نهجاً واعداً لتصميم E3 مخصص لتحليل البروتين المستهدف.