Hsp70 nukleotidutbytesfaktorer i kvalitetskontroll av proteiner

Cellen har maskinerier som förhindrar ansamlingen av felveckade proteiner. Dessa maskinerier känner igen felveckade proteiner och ser till att de antingen veckas till korrekta tredimensionella strukturer eller att de avlägsnas från cellen genom nedbrytning. En central molekyl för denna kvalitetskontroll är proteinet Hsp70. Hsp70 underlättar veckningen av andra proteiner genom att binda deras aminosyrakedjor under själva veckningen. Om proteinet trots upprepade interaktioner med Hsp70 inte lyckas med veckningen så skickas det slutligen till proteasomen, ett komplex av spjälkande enzymer som är specialiserat på att bryta ned proteiner. Hur den molekylära mekanismen är uppbyggd som ger upphov till denna kvalitetskontroll är inte känt. Inte heller vet man vad det är som avgör om en aminosyrakedja fortsätter sina veckningsförsök med Hsp70 eller skickas till proteasomen för spjälkning.

I detta forskningsprojekt så utreder vi de mekanismer som reglerar Hsp70s roll i kvalitetskontroll av proteiner. Specifikt så undersöker vi om nukleotidutbytesfaktorer, vilka reglerar Hsp70s konsumtion av den energirika nukleotiden ATP, spelar en nyckelroll i kvalitetskontrollen av proteiner. Tidigare studier har visat att dessa nukleotidutbytesfaktorer krävs för att skicka felveckade proteiner från Hsp70 till proteasomen. Genom att använda vanlig bagerijäst som en modell så kan vi med lätthet manipulera kvalitetskontrollsystemet i celler och utreda dess funktion. Vi förväntar oss att våra experiment ska ge svar på hur mekanismen för kvalitetskontroll av proteiner är uppbyggd i alla eukaryota celler. Projektet har betydelse för förståelsen av hur organismer svarar på stress samt varför sjukdom utvecklas.