الببتيدات النموذجية تمكّن من مقارنات أوضاع ربط الركائز لمساعدات جزيئية Hsp70

تلعب مساعدات Hsp70 الجزيئية أدوارًا أساسية ومتنوعة في الخلية من خلال استغلال قدرتها على ربط البروتينات العميلة غير المطوية بالكامل. كشفت دراستنا السابقة لمساعدة Hsp70 في Escherichia coli، DnaK، المرتبطة بببتيدات قصيرة عن العديد من تفاصيل التفاعل بين الركيزة النموذجية و"الجيوب" في الشق الارتباطي النمطي ضمن دومين ربط الركيزة في المساعدة الجزيئية (SBD). كان أحد النتائج الرئيسية أن الببتيدات ترتبط بشق SBD إما باتجاه من النهاية الأمينية (N) إلى النهاية الكربوكسيلية (C)، أو من النهاية الكربوكسيلية (C) إلى النهاية الأمينية (N) بترددات متقاربة تقريبًا. تبحث الدراسة الحالية في أسئلة رئيسية: ما الذي يحدد الاتجاه المفضل في الركيزة المرتبطة؟ وهل تُلاحظ سلوكيات الارتباط التي رُصدت في DnaK أيضًا في النظائر من الثدييات؟ هنا، نستخدم طرق NMR والتشابك المتقاطع التي طُورت في دراستنا السابقة ونقارن أوضاع الارتباط في DnaK وكذلك في أبرز نوعين من Hsp70 السيتوبلازمية البشرية، Hsc70 وHspA1. تشمل الببتيدات النموذجية المُفحوصة ببتيدًا "متماثلًا" (palindromic) وببتيدات تحويرية في البقايا المركزية، بالإضافة إلى أمثلة من العملاء الطبيعيين لـHsp70. تكشف النتائج أن DnaK لا يميز بين اتجاهات العمود الفقري للببتيد المرتبط، بينما يُفضل Hsc70 بشكل بسيط الاتجاه من C إلى N، ويُفضل HspA1 بقوة الاتجاه من N إلى C. علاوة على ذلك، تتشابه تقارب الركائز عمومًا بين DnaK وHsc70، بينما يكون أضعف في HspA1. تختلف أيضًا مناظر طاقة الارتباط لتلك المساعدات، حيث تشير البيانات إلى وجود آبار طاقة أعمق للحالات المرتبطة في DnaK وHspA1 ومنظر أكثر وعورة في Hsc70. نفترض أن هذه الخصائص تمكّن المساعدات من أداء وظائفها الفسيولوجية بفعالية أكبر.