通过同步辐射圆二色光谱监测的耦合结合与螺旋形成

摘要： 内在无序蛋白通过多种调控与信号传导过程组织细胞内的相互作用网络。这些蛋白通常在与靶蛋白结合时通过多步反应获得结构，该过程涉及二级和三级结构的形成。为理解无序蛋白的相互作用机制，我们需要阐明这些折叠-结合耦合反应的原理。我们研究了类熔球态核共激活因子结合域与甲状腺激素/维甲酸受体激活因子无序相互作用域的结合过程中螺旋结构的形成。实验证明，通过停流同步辐射圆二色谱（CD）技术可追踪快速结合反应中的螺旋形成过程，并阐述了该光束线的设计方案。通过监测甲状腺激素/维甲酸受体激活因子与核共激活因子结合域结合反应的荧光信号，我们观察到包含浓度非依赖性动力学阶段的多个反应时相——该阶段与高离子强度下稳定的中间态相符。时间分辨CD实验显示，几乎全部螺旋结构均在蛋白质初始结合时形成，或仅需克服微小能垒即可从相遇复合体中分离。通过机制模型的模拟分析，我们证明高离子强度下观察到的中间态可能涉及螺旋总量微调的结构重排。本实验为耦合结合反应的模拟研究提供了基准参照，并证实了同步辐射CD技术在蛋白质相互作用机制研究中的可行性。