PofoliaPofolia ile paylaşıldı

The Journal of Chemical Physics· 2026Q1

Mikrotüül Kesme ve Protein Ayrıştırma için AAA+ ATPazlarda Alosterik Düzenleme Mekanizmalarının İncelenmesi

Probing mechanisms of allosteric regulation in AAA+ ATPases for microtubule severing and protein disaggregation

Maryum Irshad, Krishan Walpalage, Zhaocheng Zhang, Maria S. Gillen ve diğerleri

Kısa özet

Moleküler dinamik simülasyonları, hem nükleotit hem de substrat bağlanmasının katanin ve ClpB AAA+ ATPazlarında konformasyonel manzaraları kısıtladığını, ClpB'de ise ligandlara özgü konformasyonların bulunduğunu ortaya koymaktadır. AAA+ protomerler içindeki alosterik iletişim, halka içi işbirliği ile modüle edilir.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Nükleotit ve substrat bağlanması, katanin ve ClpB AAA+ ATPazlarında konformasyonel manzaraları kısıtlar.
  • ClpB, kataninden farklı olarak ligandlara özgü konformasyonlar sergiler.
  • Nükleotit bağlama bölgesine ve gözenek döngülerine yakın bölgeler alosterik düzenleme için kritiktir.
  • Halka içi işbirliği, AAA+ protomerler içindeki uzun mesafeli iletişimi modüle eder.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Ring-like AAA+ (ATPases associated with diverse cellular activities) biological machines mediate protein remodeling to assist a broad range of essential cellular functions. The nucleotide-dependent remodeling action involves intra- and inter-ring allosteric communication to generate mechanical force applied onto the substrate by a set of loops that protrude into the central channel. In this study, we probe these allosteric mechanisms through a comparative study of the katanin, a microtubule severing protein including a clade 3 AAA domain, and the double-ring ClpB, a protein disaggregase including both a clade 3 and a clade 5 AAA domain. Our molecular dynamics simulations, combined with machine learning and bioinformatic analysis, reveal both similar mechanisms involving the clade 3 domain and ClpB-specific ones involving communication with the clade 5 domain. We find that both nucleotide and substrate polypeptide binding restrict the conformational landscape sampled by katanin and ClpB, with ligand-specific conformations observed in the latter case. Allosteric contributions of secondary structure elements, ranked using SHapley Additive exPlanations analysis in machine learning approaches and binary classification of features in ligand states, highlight the important role of regions adjacent to the nucleotide-binding site and the pore loops. Amino acid-level analysis of the allosteric paths reveals that intra-ring cooperativity modulates long-distance communication within the AAA+ protomers.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. The Journal of Chemical Physics, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Hücre Biyolojisi

Cell BiologyBiochemistry, Genetics and Molecular Biology