Proteiner är viktiga molekyler som utför olika funktioner i celler. Vissa proteiner måste transporteras in i celler utifrån, och denna process involverar ofta passage av proteiner genom en proteinkanal som kallas ett translokon. Translokoner innehåller en flexibel gångjärnsregion som gör att de kan genomgå konformationsförändringar under proteinöverföring.
I denna studie fokuserade forskarna på SecYEG-translokonet, som är involverat i överföringen av sekretoriska och membranproteiner till bakterieceller. De använde en kombination av tekniker, inklusive simuleringar av molekylär dynamik och mätningar av en enda molekyl, för att undersöka det flexibla gångjärnets roll i proteinöverföring.
Forskarna fann att gångjärnets flexibilitet är avgörande för att translokonet ska kunna prova olika konformationer, vilket gör det möjligt för det att ta emot passagen av olika proteinsubstrat. De observerade också att gångjärnsflexibiliteten påverkade hastigheten på proteinöverföringen, med styvare gångjärn som ledde till långsammare överföringshastigheter.
Dessutom identifierade forskarna specifika aminosyrarester inom gångjärnsregionen som var avgörande för att upprätthålla gångjärnets flexibilitet och funktion. Mutationer i dessa rester resulterade i försämrad proteinöverföring, vilket belyser deras kritiska roller i translokonets mekanism.
Resultaten av denna studie ger en djupare förståelse av de molekylära mekanismerna som är involverade i proteinöverföring över cellmembranet. Genom att belysa det flexibla gångjärnets roll i SecYEG-translokonet har forskarna avslöjat potentiella mål för utvecklingen av terapeutiska strategier som syftar till att modulera proteintransport.
Dessutom kan insikterna från denna forskning också bidra till den rationella designen av artificiella translokonsystem för biotekniska tillämpningar, såsom produktion av terapeutiska proteiner.
