Conformational diseases often show

Conformational diseases often show defective protein folding efficiency in vivo upon mutation, affecting protein properties such as thermodynamic stability and folding/unfolding/misfolding kinetics as well as the interactions of the protein with the protein homeostasis network. Human phosphoglycerate kinase 1 (hPGK1) deficiency is a rare inherited disease caused by mutations in hPGK1 that lead to loss-of-function. This disease offers an excellent opportunity to explore the complex relationships between protein stability and dynamics because of the different unfolding mechanisms displayed towards chemical and thermal denaturation. This work explores these relationships using two thermostable mutants (p.E252A and p.T378P) causing hPGK1 deficiency and WT hPGK1 using proteolysis and chemical denaturation. p.T378P is degraded ~ 30-fold faster at low protease concentrations (here, the proteolysis step is rate-limiting) and ~ 3-fold faster at high protease concentrations (where unfolding kinetics is rate-limiting) than WT and p.E252A, indicating that p.T378P is thermodynamically and kinetically destabilized. Urea denaturation studies support the decrease in thermodynamic stability and folding cooperativity for p.T378P, as well as changes in folding/unfolding kinetics. The present study reveals changes in the folding landscape of hPGK1 upon mutation that may affect protein folding efficiency and stability in vivo, also suggesting that native state stabilizers and protein homeostasis modulators may help to correct folding defects in hPGK1 deficiency. Moreover, detailed kinetic proteolysis studies are shown to be powerful and simple tools to provide deep insight into mutational effects on protein folding and stability in conformational diseases.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

Conformational โรคมักจะแสดงโปรตีนบกพร่องพับประสิทธิภาพในสัตว์ทดลองเมื่อกลายพันธุ์ ผลกระทบต่อคุณสมบัติของโปรตีนเช่นเสถียรภาพทางอุณหพลศาสตร์ และจลนพลศาสตร์ พับ/แฉ/misfolding ตลอดจนการโต้ตอบของโปรตีนโปรตีนของเครือข่ายภาวะธำรงดุล มนุษย์ phosphoglycerate kinase 1 (hPGK1) ขาดเป็นโรคสืบทอดหายากที่เกิดจากการกลายพันธุ์ใน hPGK1 ที่นำไปสู่การสูญเสียของฟังก์ชัน โรคนี้มีโอกาสที่ดีในการสำรวจความสัมพันธ์ที่ซับซ้อนระหว่างโปรตีนเสถียรภาพและพลศาสตร์เนื่องจากกลไก unfolding อื่นแสดงต่อ denaturation เคมี และความร้อน งานนี้สำรวจความสัมพันธ์เหล่านี้โดยใช้สายพันธุ์ thermostable สอง (p.E252A และ p.T378P) เกิดขาด hPGK1 และ WT hPGK1 proteolysis และ denaturation เคมี p.T378P จะเสื่อมโทรม ~ เร็ว 30-fold ที่ความเข้มข้นต่ำรติเอส (ที่นี่ ขั้นตอน proteolysis คืออัตราจำกัด) และ ~ 3-fold เร็วที่ความเข้มข้นสูงรติเอส (unfolding จลนพลศาสตร์ที่จำกัดอัตรา) กว่า WT และ p.E252A, p.T378P ที่เป็น thermodynamically และ kinetically destabilized บ่งชี้ ยูเรีย denaturation ศึกษาสนับสนุนลดเสถียรภาพทางอุณหพลศาสตร์และ cooperativity พับสำหรับ p.T378P ตลอดจนการเปลี่ยนแปลงในพับ/แฉจลนพลศาสตร์ การศึกษาปัจจุบันพบว่า เปลี่ยนแปลงใน hPGK1 เมื่อการกลายพันธุ์ที่อาจมีผลต่อโปรตีนพับประสิทธิภาพและเสถียรภาพในสัตว์ทดลอง นอกจากนี้ยัง แนะนำว่า stabilizers รัฐท้องถิ่นและข้อภาวะธำรงดุลของโปรตีนอาจช่วยแก้ไขข้อบกพร่องที่พับในขาด hPGK1 พับ นอกจากนี้ ศึกษา proteolysis เดิม ๆ รายละเอียดจะแสดงเป็น เครื่องมือที่มีประสิทธิภาพ และง่ายให้ลึกลึกเข้าไปในพับโปรตีนและความมั่นคงในโรค conformational ผล mutational

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

โรคมักจะแสดงโครงสร้างโปรตีนบกพร่องพับประสิทธิภาพในร่างกายกับการกลายพันธุ์ที่มีผลต่อคุณสมบัติของโปรตีนเช่นความมีเสถียรภาพทางอุณหพลศาสตร์และพับ / แฉ / misfolding จลนศาสตร์รวมทั้งปฏิสัมพันธ์ของโปรตีนที่มีเครือข่ายสภาวะสมดุลโปรตีน มนุษย์ phosphoglycerate ไคเนส 1 (hPGK1) ขาดเป็นโรคที่สืบทอดหายากที่เกิดจากการกลายพันธุ์ใน hPGK1 ที่นำไปสู่​​การสูญเสียของฟังก์ชั่น โรคนี้มีโอกาสที่ดีในการสำรวจความสัมพันธ์ที่ซับซ้อนระหว่างความมั่นคงของโปรตีนและการเปลี่ยนแปลงเนื่องจากกลไกการแฉที่แตกต่างกันแสดงต่อ denaturation สารเคมีและความร้อน งานนี้เป็นการศึกษาความสัมพันธ์เหล่านี้ใช้สองสายพันธุ์ที่ทนความร้อน (p.E252A และ p.T378P) ก่อให้เกิดการขาด hPGK1 และ WT hPGK1 การใช้สารเคมีและ proteolysis denaturation p.T378P ถูกสลาย ~ 30 เท่าได้เร็วขึ้นที่ระดับความเข้มข้นต่ำโปรติเอส (ที่นี่ขั้นตอน proteolysis คืออัตรา จำกัด ) และ ~ 3 เท่าเร็วกว่าที่ความเข้มข้นของโปรติเอสสูง (ในกรณีที่มีการแฉจลนศาสตร์การ จำกัด อัตราการ) มากกว่า WT และ p.E252A แสดงให้เห็น p.T378P ที่ thermodynamically และ kinetically คาดไม่ถึง การศึกษายูเรีย denaturation สนับสนุนลดลงในความมั่นคงทางอุณหพลศาสตร์และ cooperativity พับเพื่อ p.T378P, รวมทั้งการเปลี่ยนแปลงในพับ / แฉจลนศาสตร์ การศึกษาครั้งนี้แสดงให้เห็นการเปลี่ยนแปลงในภูมิทัศน์พับของ hPGK1 กับการกลายพันธุ์ที่อาจส่งผลกระทบต่อโปรตีนพับที่มีประสิทธิภาพและความมั่นคงในร่างกายยังบอกว่าความคงตัวรัฐพื้นเมืองและ modulators สภาวะสมดุลโปรตีนอาจช่วยในการแก้ไขข้อบกพร่องในการพับขาด hPGK1 นอกจากนี้ยังมีรายละเอียดการศึกษา proteolysis เคลื่อนไหวจะแสดงให้เห็นว่าเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพและง่ายในการให้ข้อมูลเชิงลึกลึกลงไปในผลกระทบที่ mutational พับโปรตีนและความมั่นคงในโรคโครงสร้าง

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ในโรคที่มักจะแสดงความประสิทธิภาพโดยเมื่อพับโปรตีนกลายพันธุ์ ที่มีผลต่อคุณสมบัติของโปรตีนเช่นความมั่นคงทางอุณหพลศาสตร์และพับ / แฉ / misfolding จลนศาสตร์ ตลอดจนปฏิสัมพันธ์ของโปรตีนกับโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับเครือข่ายphosphoglycerate มนุษย์ไคเนส 1 ( hpgk1 ) ขาด เป็นสัตว์หายากสืบทอดโรคที่เกิดจากการกลายพันธุ์ใน hpgk1 ที่นำไปสู่การสูญเสียฟังก์ชัน โรคนี้มีโอกาสที่ยอดเยี่ยมเพื่อสำรวจความสัมพันธ์ที่ซับซ้อนระหว่างเสถียรภาพของโปรตีนและการเปลี่ยนแปลงเพราะต่างแฉกลไกแสดงต่อสารเคมีและความร้อน ( .งานนี้เป็นการศึกษาความสัมพันธ์เหล่านี้ใช้สองสายพันธุ์ ( และใน p.e252a p.t378p ) ทำให้ขาดน้ำหนักและ hpgk1 hpgk1 โปรตีโ ลซิส ( ใช้กับสารเคมี p.t378p คือการสลายตัว ~ 30 พับเร็วในระดับความเข้มข้นโปรตีนต่ำ ( ที่นี่โปรตีโ ลซิสขั้นตอนที่อัตราจำกัด ) และ ~ 3-fold เร็วในระดับความเข้มข้นโปรตีนสูง ( ที่แฉจลนศาสตร์ อัตรา จำกัด ) กว่า WT และ p.e252a ระบุว่า p.t378p เป็น thermodynamically จลนศาสตร์และเสื่อมสลายแล้ว ยูเรีย ( การศึกษาสนับสนุนเสถียรภาพและลดลงในทาง cooperativity พับสำหรับ p.t378p เช่นเดียวกับการเปลี่ยนแปลงในพับ / แฉทำการศึกษาปัจจุบันพบการเปลี่ยนแปลงภูมิทัศน์ hpgk1 เมื่อพับของการกลายพันธุ์ที่อาจส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพและเสถียรภาพพับโปรตีนในสัตว์ทดลอง ยังแนะนำว่า บางรัฐพื้นเมืองและ modulators สมดุลโปรตีนอาจช่วยในการแก้ไขข้อบกพร่องในการพับ hpgk1 . นอกจากนี้การศึกษาจลนศาสตร์ของโปรตีโ ลซิสจะแสดงเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพและง่ายเพื่อให้ลึกผลฤทธิ์โปรตีนพับและเสถียรภาพในโรค