Forskargruppen, ledd av forskare från Köpenhamns universitet och Göteborgs universitet, använde banbrytande beräknings- och experimenttekniker för att undersöka de strukturella förändringarna i ett protein som kallas "adenylatkinas" när det växlar från ett inaktivt till ett aktivt tillstånd. Adenylatkinas är involverat i energiöverföringsreaktioner inom celler.
Studien kombinerade experimentella mätningar med röntgenkristallografi och kärnmagnetisk resonans (NMR) spektroskopi med beräkningssimuleringar. Detta multidisciplinära tillvägagångssätt gjorde det möjligt för forskarna att få en detaljerad bild av proteinets konformationsförändringar på atomnivå.
Deras analys visade att aktiveringsprocessen involverar en serie subtila förändringar i proteinets struktur. Specifika regioner av proteinet, kallade "allosteriska switchar", fungerar som spakar som styr proteinets funktion genom att utlösa dessa konformationsförändringar. Dessa allosteriska switchar är känsliga för bindning av små molekyler eller andra proteiner, vilket kan utlösa proteinets aktivering.
Fynden ger nya insikter om de mekanismer genom vilka proteiner reglerar sin aktivitet som svar på cellulära signaler. Att förstå dessa dynamiska processer är avgörande för att förstå hur celler upprätthåller homeostas, svarar på stimuli och utför sina specialiserade funktioner.
Forskningen belyser också kraften i att kombinera experimentella och beräkningsmetoder för att studera proteindynamik. Denna integrerade strategi ger en mer omfattande förståelse av de komplexa molekylära maskiner som driver cellulära processer.
Resultaten publiceras i tidskriften "Nature Communications." Denna forskning öppnar nya vägar för att utforska sambandet mellan proteinstruktur, dynamik och funktion, vilket banar väg för utvecklingen av nya terapeutiska strategier som riktar in sig på dessa molekylära växlar vid sjukdom.
