分子伴侣HSP70调节ATP酶活作用新机制

中科院上海生科院生化与细胞所，上海有机化学研究所的研究人员发表文章阐明了HSJ1a的C-端螺旋亚结构域与人源诱导型分子伴侣HSP70结合并调节ATP酶活性的分子机制。 这也是首次观察到J蛋白结合HSP70后引起C-端螺旋构象的变化。这项研究为进一步理解HSP70的别构调控机制提供了新的思路，也为分子伴侣作为疾病干预靶点的可能性提供理论依据。相关成果公布在《The Journal of Biological Chemistry》杂志上。

神经特异性表达的辅伴侣蛋白HSJ1a是辅伴侣蛋白家族的一员，它同时具备与分子伴侣HSP70作用并调节其ATP酶活性的J结构域和能与泛素结合的UIM结构域。

该研究组之前已经阐明了HSJ1a可以通过与HSP70作用双重调节底物Ataxin-3的降解(PLoS ONE, 6, e19763, 2011)。在此基础上，此次高雪超等利用生物化学和结构生物学方法，阐明了人源诱导型分子伴侣HSP70的C-端螺旋亚结构域在辅伴侣蛋白HSJ1a结合和激活ATP酶活性的过程中发挥着重要作用。

研究人员首先发现HSP70的C-端螺旋对HSP70酶活性的激活非常重要;然后利用HSJ1a与不同HSP70蛋白片段相互作用的差别来解释酶活性激活程度的差异性。结果表明只有在C-端螺旋完整存在时，HSJ1a的J结构域才能有效地与HSP70结合并最大程度地激活HSP70的酶活性。

进一步发现HSP70的C-端螺旋并不为J结构域提供直接的结合位点，而是通过影响N-端ATP酶结构域的构象来促进J结构域与HSP70的相互作用，而且在J结构域结合后，C-端螺旋结构域发生明显的构象变化。通过解析HSP70的C-端螺旋结构域的结构，他们找出了那些发生变化的残基位于螺旋与螺旋之间的连接区域。

这项研究为进一步理解HSP70的别构调控机制提供了新的思路，也为分子伴侣作为疾病干预靶点的可能性提供理论依据。