تعريف النشاط وصي ينظم الأكسدة والاختزال في Hsp33 وتعيين التغييرات كونفورماشونال في Hsp33 باستخدام الهيدروجين الديوتريوم التبادل الكتلي
Summary
واحد من شروط الضغط الأكثر تحديا التي تواجهها الكائنات الحية خلال حياتهم ينطوي على التراكم للتأكسد. خلال الأكسدة، خلايا تعتمد بشدة على مرافقين الجزيئية. نقدم هنا، الأساليب المستخدمة في التحقيق ينظم الأكسدة التجميع المضادة النشاط، وكذلك فيما يتعلق برصد التغيرات الهيكلية التي تنظم وظيفة وصي باستخدام HDX–مرض التصلب العصبي المتعدد.
Abstract
الكائنات الحية بانتظام بحاجة إلى التكيف مع البيئات المتغيرة خلال دورة حياتها، بما في ذلك التغيرات في درجة الحرارة ودرجة الحموضة، التراكم للأنواع الأكسجين التفاعلية، وأكثر. هذه التقلبات يمكن أن يؤدي لبروتين على نطاق واسع التي تتكشف، التجميع، وموت الخلية. ولذلك، تطورت الخلايا شبكة دينامية والإجهاد على حدة من مرافقين الجزيئية، التي تحافظ على البروتين “بصحة جيدة” خلال ظروف الإجهاد. المحرمين ATP مستقلة تشكل فئة رئيسية واحدة من مرافقين الجزيئية، التي تخدم كجزيئات الدفاع السطر الأول، حماية ضد تجميع البروتين بطريقة تعتمد على الإجهاد. هذه مرافقين تشترك في سمة واحدة هي قدرتها على الاستفادة من اللدونة الهيكلية للتنشيط الخاصة بالإجهاد، والاعتراف بها، والإفراج عن العميل تجمعات.
في هذه الورقة، ونحن نركز على تحليل واحد وصي اضطرابه جوهريا هذه، Hsp33 ينظم الأكسدة البكتيرية، التي تحمي البروتينات ضد التجميع خلال الأكسدة الوظيفية والهيكلية. هنا، نحن نقدم مجموعة أدوات تقنيات متنوعة لدراسة النشاط ينظم الأكسدة وصي، فضلا عن تعيين التغييرات conformational من الوصيفة، الكامنة وراء نشاطها. على وجه التحديد، يمكننا وصف سير عمل الذي يشمل الإعداد البروتينات مخفضة تماما والمؤكسدة تماما، يليها تحليل وصي التجميع لمكافحة النشاط في المختبر باستخدام تشتت الضوء، مع التركيز على الدرجة التجميع لمكافحة نشاط وحركية لها. للتغلب على كثرة القيم المتطرفة المتراكمة خلال فحوصات التجميع، يصف لنا استخدام كفيتس، أداة رسومية رواية التي تتيح معالجة سهلة للقياسات الحركية. يمكن بسهولة تطبيق هذه الأداة إلى أنواع أخرى من المقاييس الحركية لإزالة القيم المتطرفة والمناسب معلمات الحركية. لربط الدالة مع هيكل البروتين، يصف لنا بالإعداد وسير عمل تقنية الهيكلية الكتلي، الهيدروجين الديوتريوم التبادل الكتلي، التي تسمح برسم خرائط للتغيرات كونفورماشونال على الوصيفة و الركيزة خلال مراحل مختلفة من النشاط Hsp33. يمكن تطبيق نفس المنهجية لتفاعلات البروتين البروتين والبروتين-يجند أخرى.
Introduction
وكثيراً ما تواجه الخلايا تراكم للأنواع الأكسجين التفاعلية (روس) أنتجت كمشتقات التنفس1،2، والبروتين والدهن الأكسدة3،4عمليات إضافية5، 6،7. على الرغم من روس بدور مفيد في العمليات البيولوجية المتنوعة مثل الخلوية مما يشير إلى8،9 والاستجابة المناعية10، اختلالاً في التوازن بين إنتاج روس وعن إزالة السموم قد تحدث، مما يؤدي إلى الأكسدة نشدد على7. البيولوجية وتستهدف روس بالبروتينات والدهون والأحماض النووية، أكسدة التي تؤثر في هيكل ووظيفة. ولذلك، تراكم الأكسدة الخلوية يرتبط ارتباطاً قويا بمجموعة متنوعة من الأمراض بما فيها السرطان9،11و12،التهاب13والشيخوخه14، 15، وتم العثور على أن تشارك في ظهور وتطور اضطرابات الأعصاب مثل الزهايمر، باركنسون في والمرض المرض16،،من1718.
البروتينات المركبة حديثا والناضجة حساسة للغاية للأكسدة بسبب التعديلات التي يمكن أن تكون ضارة بهم سلاسل جانبية، والتي تحدد شكل البروتين هيكل ووظيفة19،20. ولذلك، عادة ما يؤدي الأكسدة إلى المنظمة البروتين على نطاق واسع، ميسفولدينج والتجميع، مما يؤدي في النهاية إلى موت الخلايا. واحدة من استراتيجيات الخلوية أنيقة للتعامل مع الأضرار المحتملة لأكسدة البروتين هو استخدام مرافقين تعتمد على الأكسدة والاختزال، التي تحول دون تجميع البروتين على نطاق واسع، بدلاً من تشكيل مجمعات مستقرة مع العميل تجمعات بروتينات21 ،،من2223. يتم تنشيط هذه مرافقين الدفاع السطر الأول سريعاً من أكسدة الخاصة بالموقع (عادة على بقايا السيستين) الذي يحول منها إلى قوية مناهضة تجميع جزيئات24. منذ الأكسدة ينتج في تثبيط التنفس وحدوث انخفاض في مستويات ATP الخلوي25، المتعارف عليه تعتمد على ATP المحرمين أقل فعالية خلال الأكسدة الشروط25،26 ،27. ولذلك، مرافقين مستقلة ATP تنشيط الأكسدة تلعب دوراً حيويا في الحفاظ على التوازن البروتين عند تراكم المؤكسدات في البكتريا، وحقيقيات النوى (مثلاً، Hsp3328 و رضا29 في البكتيريا، Get330 في الخميرة، بيروكسيريدوكسينس31 في حقيقيات النوى). نشاط هذه مرافقين تعتمد اعتماداً كبيرا على عكسها التغييرات conformational الهيكلية الناجمة عن طريق أكسدة خاصة بالموقع أن يكشف مسعور المناطق المعنية في الاعتراف بالبروتينات العميل تجمعات.
البحث الآلية المضادة التجميع والمبادئ التي تحكم الاعتراف بالبروتينات العميل بمرافقين ليست سهلة نظراً لطبيعة ديناميكية واختلاف الركازة وصي التفاعلات32،33، 34،35،،من3637. لكن مرافقين الإجهاد-وينظم فرصة لتعزيز فهمنا لدالة تجميع المضادة نظراً لقدرتها على: 1) الحصول على شكلين مختلفين وصي ونشط (مثلاً، تتأكسد) وغير نشط (مثلاً، تخفيض)، مع إدخال أو إزالة حالة الإجهاد بسهولة التبديل بينهما (مثلاً، والأكسدة وعامل تخفيض) 2) لديها مجموعة واسعة من ركائز، 3) تشكل مجمعات مستقرة جداً مع البروتينات العميل التي يمكن تقييمها من قبل منهجيات مختلفة الهيكلي، و 4) تركز فقط على الاعتراف الركيزة والإفراج، توسط التغييرات conformational تعتمد على الأكسدة والاختزال، كما غالبية هذه مرافقين تفتقر إلى القدرة قابلة للطي.
وهنا، نحن نحلل وصي ينظم الأكسدة البكتيرية في Hsp33 للتجميع لمكافحة النشاط، عنصرا حيويا في نظام الدفاع الجرثومي ضد الناجمة عن أكسدة البروتين تجميع28. عند تصغير، Hsp33 بروتين ملزمة الزنك مطوية محكم مع أي نشاط وصي؛ ومع ذلك، عندما تتعرض للأكسدة، يخضع Hsp33 التغييرات conformational واسعة النطاق التي تعرض لها الركازة ربط مناطق38،39. أيون الزنك مرتبط بشدة بأربعة بقايا سيستين عاليا المصانة المجال ج-الطرفية عند الأكسدة، تم إصدارها40. هذه النتائج في تشكيل ثنائي كبريتيد اثنين السندات، تتكشف المجال C–المحطة الطرفية، وزعزعة استقرار المنطقة المتاخمة رابط41. المناطق الطرفية ج ورابط مرنة للغاية وتعرف بأنها جوهريا أو جزئيا اضطرابه. عند العودة إلى ظروف غير الإجهاد، تصبح انخفض سيستينيس والوصيفة يعود إلى حالته المطوية الأصلية مع أي نشاط المضادة تجميع. ريفولدينج الوصيفة يؤدي إلى كذلك تتكشف وزعزعة الاستقرار من البروتين عميل منضم، الذي يشغل نقله إلى نظام متعارف عليه والوصيفة، دناك/ي، ريفولدينج38. يوحي تحليل مواقع التفاعل Hsp33 لأن Hsp33 يستخدم كلا اضطرابه مشحونة المنطقتين، فضلا عن مناطق مسعور على رابط والمجال الطرفي ن لالتقاط تجمعات بروتينات العميل ومنع التراكم على38، 42-في الدولة مطوية، هذه المناطق تكون مخفية بواسطة رابط مطوية والمجال ج–المحطة الطرفية. من المثير للاهتمام، كمنطقة رابط برنامج حماية البوابة Hsp33 لدولة مطوية وغير نشط، “الاستشعار” حالة ج-الطرفية المتاخمة المجال34قابلة للطي. مرة واحدة تؤدي إلى زعزعة الطفرات (أما عن طريق طفرة نقطة أو اضطراب تسلسل كامل)، يتم تحويل Hsp33 إلى كوصي active مؤثرا بغض النظر عن حالة الأكسدة والاختزال في سيستينيس حساسة للأكسدة43.
تسمح البروتوكولات المقدمة هنا رصد وصي الأكسدة والاختزال-تعتمد على النشاط في Hsp33، فضلا عن تعيين التغييرات conformational عند التفعيل وملزمة للعميل البروتينات. هذه المنهجية يمكن تكييفها للبحوث وصي-العميل التعرف على النماذج الأخرى، فضلا عن تفاعلات البروتين البروتين غير وصي. وعلاوة على ذلك، فإننا نقدم البروتوكولات للتحضير لمرافقين تماما مخفضة والمؤكسدة التي يمكن استخدامها في الدراسات المتعلقة بالبروتينات الأكسدة والاختزال-التبديل الأخرى، للكشف عن الأدوار المحتملة لأكسدة البروتين على نشاط البروتين.
على وجه التحديد، يمكننا وصف إجراء لرصد وصي النشاط في المختبر وتحديد خصوصيته الركازة تحت أنواع مختلفة من تجميع البروتين (كيميائيا أو حرارياً المستحث) تشتت الضوء (LS) تقاس باستخدام فلوروسبيكتروميتير44. أثناء التجميع، على ضوء تشتت في زيادات nm 360 سريعاً بسبب تعكر متزايد. وهكذا، يمكن رصد التجميع بطريقة تعتمد على الوقت على هذا الطول الموجي. ليرة سورية طريقة سريعة وحساسة لاختبار وتجميع البروتين وهكذا نشاط التجميع المضادة بروتين اهتمام باستخدام تركيزات nanomolar، تمكين توصيف البروتين المتصلة بتجميع معلمات الحركية تحت مختلف شروط. وعلاوة على ذلك، البروتوكول LS الموصوفة هنا لا تتطلب أجهزة مكلفة، ويمكن أن ينشأ بسهولة في أي مختبر.
ومع ذلك، تحد كبير للحصول على منحنيات الحركية “نظيفة” وأن تستمد معلمات نسبة البروتين الحركية الخفيفة مثل نثر التجارب، بسبب الضوضاء وعدد كبير من القيم المتطرفة التي تم إنشاؤها بواسطة فقاعات الهواء ومجاميع كبيرة. للتغلب على هذه العقبة، نقدم الرواية أداة رسومية، كفيتس45، تستخدم للحد من مستويات الضوضاء في المقاييس الحركية المختلفة، المجهزة خصيصا للبروتين تجميع البيانات الحركية. توفير معلمات الحركية الأولية لتقييم أولى للنتائج هذا البرنامج ويسمح للمستخدم “تنظيف” كميات كبيرة من البيانات بسرعة دون التأثير على الخصائص الحركية الخاصة به. و كفيتس المنفذة في بايثون والمتاحة في المصادر المفتوحة في 45.
واحد من الأسئلة الصعبة في المجال يتصل برسم خرائط مواقع التفاعل بين مرافقين والبروتينات على العميل وفهم كيفية التعرف مرافقين مجموعة واسعة من ركائز تجمعات. هذا السؤال يزداد تعقيداً عند دراسة دينامية عالية البروتين المجمعات التي تنطوي في جوهرها اضطرابه مرافقين وركائز المعرضة للتجميع. لحسن الحظ، الكتلي الهيكلية تقدما هائلا على مدى العقد الماضي، ونجحت في تقديم نهج مفيدة وأدوات تحليل اللدونة الهيكلية ورسم خريطة للمخلفات تشارك في البروتين الاعتراف46، 47 , 48 , 49-نقدم هنا، واحد هذه تبادل تقنية-الهيدروجين-الديوتريوم الكتلي (HDX-MS)-الذي يسمح رسم خرائط للتغيرات في مستوى بقايا في تكيف هيكلي عند تعديل البروتين أو بروتين/يجند ملزمة35، 50،،من5152،53،،من5455. HDX–مرض التصلب العصبي المتعدد يستخدم التبادل المستمر للهيدروجين العمود الفقري بالديوتريوم، معدل الذي يتأثر بالبيئة الكيميائية، وإمكانية الوصول إليها، والتساهميه وسندات غير تساهمية56. HDX–مرض التصلب العصبي المتعدد المسارات عمليات الصرف هذه باستخدام مذيب الديوتيريوم، عادة الماء الثقيل (د2س)، ويسمح قياس استناداً إلى التغير في الوزن الجزيئي بعد الهيدروجين إلى تبادل الديوتريوم. يمكن أن يؤدي تباطؤ معدلات تبادل الهيدروجين الديوتريوم من الهيدروجين المشاركة في السندات الهيدروجين، أو ببساطة، من عائق الفراغية، التي تشير إلى التغييرات المحلية في هيكل57. التغييرات عند ربط يجند أو تعديلات بوستترانسلاشونال يؤدي أيضا إلى الاختلافات في البيئة الهيدروجين، مع ربط أدى إلى اختلافات في46،أسعار الصرف (HDX) الهيدروجين الديوتريوم53.
قمنا بتطبيق هذه التكنولوجيا إلى المناطق 1) خريطة Hsp33 التي تتكشف عند الأكسدة، مما يؤدي إلى تنشيط Hsp33، بسرعة و 2) تعريف واجهة الملزمة المحتملة من Hsp33 مع أن الركازة تجمعات كاملة الطول، سترات synthase (CS)38.
يمكن تطبيق الأساليب الموصوفة في هذه المخطوطة دراسة الوظائف المعتمدة على الأكسدة والاختزال للبروتينات في المختبر، تعريف النشاط المضادة التجميع ودور التغيرات الهيكلية (أن وجدت) في وظيفة البروتين. يمكن تكييفها لمختلف النظم البيولوجية هذه المنهجيات بسهولة وتطبيقها في المختبر.
Protocol
Representative Results
Discussion
في هذه الورقة، قدمنا البروتوكولات لتحليل النشاط وصي تعتمد على الأكسدة والاختزال وتوصيف التغيرات الهيكلية على ربط بروتين العميل. هذه منهجيات متكاملة لتحديد المجمعات وصي-الركيزة المحتملة وتحليل مواقع التفاعل المحتملة.
هنا، قمنا بتطبيق هذه البروتوكولات لتحديد خصائص معقدة ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
الكتاب ممتن رادزينسكي ميتال لبلدها مناقشات مفيدة والحرج من قراءة المقالة، وباتريك غريفين وله أعضاء مختبر لمساعداتها غير محدود أثناء تأسيس منصة تحليل HDX. الكتاب ممتنون للمؤسسة الألمانية لإسرائيل (I-2332-1149.9/2012)، ومؤسسة العلوم ثنائية (2015056)، منح التكامل ماري كوري (618806)، “المؤسسة” للعلوم في إسرائيل (1765/13 و 2629/16)، و “علم الحدود البشرية” برنامج (CDA00064/2014) لتقديم الدعم المالي.
Materials
| Chemicals, Reagents | |||
| Acetonitrile HPLC plus | Sigma Aldrich | 34998-2.5L | solvent |
| Formic acid Optima LC/MS | Fisher Chemicals | A117-50 | solvent supplement |
| Isopropyl alcohol, HPLC grade | Fisher Chemicals | P750717 | solvent |
| Methanol | Fisher Chemicals | A456-212 | solvent |
| Tris(hydroxymethyl)aminomethane | Sigma Aldrich | 252859 | buffer |
| Trifluoroacetic acid | Sigma Aldrich | 76-05-1 | solvent |
| Water for HPLC | Sigma Aldrich | 270733-2.5L-M | solvent |
| ZnCl2, Zinc Chloride | Merck | B0755416 308 | reagent |
| DTT | goldbio | 27565-41-9 | reducing agent |
| PD mini trap G-25 columns GE healthcare | GE healthcare | 29-9180-07 | desalting column |
| Potassium Phosphate | United states Biochemical Corporation | 20274 | buffer |
| Hydrogen peroxide 30% | Merck | K46809910526 | oxidizing agent |
| citrate synthase | sigma aldrich | C3260 | substrate |
| HEPES acid free | sigma aldrich | 7365-45-9 | buffer |
| Gndcl | sigma aldrich | G3272-500G | denaturant |
| Deuterium Chloride Solution | sigma aldrich | 543047-10G | buffer |
| Deuterium Oxide 99% | sigma aldrich | 151882-100G | solvent |
| TCEP | bioworld | 42000058-2 | reducing agent |
| 150uL Micro-Insert with Mandrel Interior & Polymer Feet, 29*5mm | La-Pha-Pack -Thermo Fischer Scientific | ||
| 1.5mL Clear Short Thread Vial 9mm Thread, 11.6*32mm | La-Pha-Pack -Thermo Fischer Scientific | ||
| quartz cuvette | Hellma 101-QS | ||
| Instruments | |||
| Jasco FP-8500 Fluorospectrometer | Jasco | ||
| Thermomixer Comfort | Eppendorf | 13058/0 | |
| Heraeus Megafuge 16R, bench topCentrifuge | Thermo Scientific | ||
| pH meter , PB-11 sartorius | Sartorius | 13119/0 | |
| AffiPro Immobilized Pepsin column (20mm length, 2.0mm diameter). | AffiPro | ||
| Waters Pre-column (ACQUITY UPLC BEH C18 VanGuard 130 Å, 1.7um, 2.1mmx5mm) | Waters | ||
| C18 analytical column (ACQUITY UPLC Peptide BEH c18 Column, 130 Å, 1.7um, 2.1mmx50mm) | |||
| Vinyl Anaerobic chamber with Airlock door | COY | ||
| Q-exactive-orbitrap mass spectrometer | Thermo-Fischer Scientific | ||
| PAL system LHX – robotic system for handling HDX samples | PAL system | https://www.palsystem.com/index.php?id=840 | |
| Dionex Ultimate 3000, XRS pump | Thermo Scientific | ||
| Dionex AXP-MS auxiliary pump | Thermo Scientific | ||
| Software, Software Tools, Database search | |||
| Kfits: Fit aggregation Data | http://kfits.reichmannlab.com/fitter/ | ||
| Thermo Scientific Xcalibur software | https://www.thermofisher.com/order/catalog/product/OPTON-30487 | ||
| Q Exactive MS Series Tune Interface (Tune) | https://tools.thermofisher.com/content/sfs/brochures/WS-MS-Q-Exactive-Calibration-Maintenance-iQuan2016-EN.pdf | ||
| Chronos software (Axel Semrau) | http://www.axel-semrau.de/en/Software/Software+Solutions/Chronos-p-966.html | ||
| Proteome Discoverer V1.4 software | https://www.thermofisher.com/order/catalog/product/OPTON-30795 | ||
| HDX workbench software | http://hdx.florida.scripps.edu/hdx_workbench/Home.html | ||
References
- Wong, H. S., Dighe, P. A., Mezera, V., Monternier, P. A., Brand, M. D. Production of superoxide and hydrogen peroxide from specific mitochondrial sites under different bioenergetic conditions. Journal of Biological Chemistry. 292 (41), 16804-16809 (2017).
- Murphy, M. P. How mitochondria produce reactive oxygen species. Biochemical Journal. 417 (1), 1-13 (2009).
- Walker, C. L., Pomatto, L. C. D., Tripathi, D. N., Davies, K. J. A. Redox regulation of homeostasis and proteostasis in peroxisomes. Physiological Reviews. 98 (1), 89-115 (2018).
- Hohn, A., Konig, J., Jung, T. Metabolic syndrome, redox state, and the proteasomal system. Antioxidants & Redox Signaling. 25 (16), 902-917 (2016).
- Holmstrom, K. M., Finkel, T. Cellular mechanisms and physiological consequences of redox-dependent signalling. Nature Reviews Molecular Cell Biology. 15 (6), 411-421 (2014).
- Halliwell, B., Gutteridge, J. M. C. . Free radicals in biology and medicine. , (2007).
- He, L., et al. Antioxidants maintain cellular redox homeostasis by elimination of reactive oxygen species. Cellular Physiology and Biochemistry: International Journal of Experimental Cellular Physiology, Biochemistry, and Pharmacology. 44 (2), 532-553 (2017).
- Bae, Y. S., Oh, H., Rhee, S. G., Yoo, Y. D. Regulation of reactive oxygen species generation in cell signaling. Molecules and Cells. 32 (6), 491-509 (2011).
- Giles, G. I. The redox regulation of thiol dependent signaling pathways in cancer. Current Pharmaceutical Design. 12 (34), 4427-4443 (2006).
- Qiao, J., et al. Regulation of platelet activation and thrombus formation by reactive oxygen species. Redox Biology. 14, 126-130 (2018).
- Milkovic, L., Siems, W., Siems, R., Zarkovic, N. Oxidative stress and antioxidants in carcinogenesis and integrative therapy of cancer. Current Pharmaceutical Design. 20 (42), 6529-6542 (2014).
- Duecker, R., et al. Oxidative stress-driven pulmonary inflammation and fibrosis in a mouse model of human ataxia-telangiectasia. Redox Biology. 14, 645-655 (2018).
- Winterbourn, C. C., Kettle, A. J. Redox reactions and microbial killing in the neutrophil phagosome. Antioxidants & Redox Signaling. 18 (6), 642-660 (2013).
- Jones, D. P. Redox theory of aging. Redox Biology. 5, 71-79 (2015).
- Labunskyy, V. M., Gladyshev, V. N. Role of reactive oxygen species-mediated signaling in aging. Antioxidants & Redox Signaling. 19 (12), 1362-1372 (2013).
- Kurian, P., Obisesan, T. O., Craddock, T. J. A. Oxidative species-induced excitonic transport in tubulin aromatic networks: potential implications for neurodegenerative disease. Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology. 175, 109-124 (2017).
- Marinelli, P., et al. A single cysteine post-translational oxidation suffices to compromise globular proteins kinetic stability and promote amyloid formation. Redox Biology. 14, 566-575 (2018).
- Bozzo, F., Mirra, A., Carrì, M. T. Oxidative stress and mitochondrial damage in the pathogenesis of ALS: new perspectives. Neuroscience Letters. 636, 3-8 (2017).
- Lo Conte, M., Carroll, K. S. The redox biochemistry of protein sulfenylation and sulfinylation. Journal of Biological Chemistry. 288 (37), 26480-26488 (2013).
- Reichmann, D., Jakob, U. The roles of conditional disorder in redox proteins. Current Opinion in Structural Biology. 23 (3), 436-442 (2013).
- Suss, O., Reichmann, D. Protein plasticity underlines activation and function of ATP-independent chaperones. Frontiers in Molecular Biosciences. 2, 43 (2015).
- Voth, W., Jakob, U. Stress-activated chaperones: a first line of defense. Trends in Biochemical Sciences. 42 (11), 899-913 (2017).
- Segal, N., Shapira, M. HSP33 in eukaryotes – an evolutionary tale of a chaperone adapted to photosynthetic organisms. The Plant Journal. 82 (5), 850-860 (2015).
- Dahl, J. U., Gray, M. J., Jakob, U. Protein quality control under oxidative stress conditions. Journal of Molecular Biology. 427 (7), 1549-1563 (2015).
- Winter, J., Linke, K., Jatzek, A., Jakob, U. Severe oxidative stress causes inactivation of DnaK and activation of the redox-regulated chaperone Hsp33. Molecular Cell. 17 (3), 381-392 (2005).
- Wang, J., Sevier, C. S. Formation and reversibility of BiP protein cysteine oxidation facilitate cell survival during and post oxidative stress. Journal of Biological Chemistry. 291 (14), 7541-7557 (2016).
- Zhang, H., et al. Glutathionylation of the bacterial Hsp70 chaperone DnaK provides a link between oxidative stress and the heat shock response. Journal of Biological Chemistry. 291 (13), 6967-6981 (2016).
- Jakob, U., Muse, W., Eser, M., Bardwell, J. C. Chaperone activity with a redox switch. Cell. 96 (3), 341-352 (1999).
- Muller, A., et al. Activation of RidA chaperone function by N-chlorination. Nature Communications. 5, 5804 (2014).
- Voth, W., et al. The protein targeting factor Get3 functions as ATP-independent chaperone under oxidative stress conditions. Molecular Cell. 56 (1), 116-127 (2014).
- Moon, J. C., et al. Oxidative stress-dependent structural and functional switching of a human 2-Cys peroxiredoxin isotype II that enhances HeLa cell resistance to H2O2-induced cell death. Journal of Biological Chemistry. 280 (31), 28775-28784 (2005).
- Wright, M. A., et al. Biophysical approaches for the study of interactions between molecular chaperones and protein aggregates. Chemical Communications. 51 (51), 14425-14434 (2015).
- Haslbeck, M., Vierling, E. A first line of stress defense: small heat shock proteins and their function in protein homeostasis. Journal of Molecular BIology. 427 (7), 1537-1548 (2015).
- Rimon, O., et al. A role of metastable regions and their connectivity in the inactivation of a redox-regulated chaperone and its inter-chaperone crosstalk. Antioxidants & Redox Signaling. 27 (15), 1252-1267 (2017).
- Daturpalli, S., Kniess, R. A., Lee, C. T., Mayer, M. P. Large rotation of the N-terminal domain of Hsp90 is important for interaction with some but not all client proteins. Journal of Molecular Biology. 429 (9), 1406-1423 (2017).
- Rist, W., Graf, C., Bukau, B., Mayer, M. P. Amide hydrogen exchange reveals conformational changes in hsp70 chaperones important for allosteric regulation. Journal of Biological Chemistry. 281 (24), 16493-16501 (2006).
- Koldewey, P., Horowitz, S., Bardwell, J. C. A. Chaperone-client interactions: non-specificity engenders multifunctionality. Journal of Biological Chemistry. 292 (29), 12010-12017 (2017).
- Reichmann, D., et al. Order out of disorder: working cycle of an intrinsically unfolded chaperone. Cell. 148 (5), 947-957 (2012).
- Winter, J., Ilbert, M., Graf, P. C., Ozcelik, D., Jakob, U. Bleach activates a redox-regulated chaperone by oxidative protein unfolding. Cell. 135 (4), 691-701 (2008).
- Jakob, U., Eser, M., Bardwell, J. C. Redox switch of Hsp33 has a novel zinc-binding motif. Journal of Biological Chemistry. 275 (49), 38302-38310 (2000).
- Ilbert, M., et al. The redox-switch domain of Hsp33 functions as dual stress sensor. Nature Structural & Molecular Biology. 14 (6), 556-563 (2007).
- Groitl, B., et al. Protein unfolding as a switch from self-recognition to high-affinity client binding. Nature Communications. 7, 10357 (2016).
- Cremers, C. M., Reichmann, D., Hausmann, J., Ilbert, M., Jakob, U. Unfolding of metastable linker region is at the core of Hsp33 activation as a redox-regulated chaperone. Journal of Biological Chemistry. 285 (15), 11243-11251 (2010).
- Kumar, A., Mishra, S., Khan, E. Emerging methods for structural analysis of protein aggregation. Protein & Peptide Letters. 24 (4), 331-339 (2017).
- Rimon, O., Reichmann, D. Kfits: a software framework for fitting and cleaning outliers in kinetic measurements. Bioinformatics. 34 (1), 129-130 (2018).
- Percy, A. J., Rey, M., Burns, K. M., Schriemer, D. C. Probing protein interactions with hydrogen/deuterium exchange and mass spectrometry – a review. Analytica Chimica Acta. 721, 7-21 (2012).
- Sinz, A. Divide and conquer: cleavable cross-linkers to study protein conformation and protein-protein interactions. Analytical and Bioanalytical Chemistry. 409 (1), 33-44 (2017).
- Sinz, A., Arlt, C., Chorev, D., Sharon, M. Chemical cross-linking and native mass spectrometry: a fruitful combination for structural biology. Protein Science. 24 (8), 1193-1209 (2015).
- Schmidt, C., Beilsten-Edmands, V., Robinson, C. V. Insights into eukaryotic translation initiation from mass spectrometry of macromolecular protein assemblies. Journal of Molecular Biology. 428, 344-356 (2016).
- Marciano, D. P., Dharmarajan, V., Griffin, P. R. HDX-MS guided drug discovery: small molecules and biopharmaceuticals. Current Opinion in Structural Biology. 28, 105-111 (2014).
- Mistarz, U. H., Brown, J. M., Haselmann, K. F., Rand, K. D. Probing the binding interfaces of protein complexes using gas-phase H/D exchange mass spectrometry. Structure. 24 (2), 310-318 (2016).
- Harrison, R. A., Engen, J. R. Conformational insight into multi-protein signaling assemblies by hydrogen-deuterium exchange mass spectrometry. Current Opinion in Structural Biology. 41, 187-193 (2016).
- Brown, K. A., Wilson, D. J. Bottom-up hydrogen deuterium exchange mass spectrometry: data analysis and interpretation. Analyst. 142 (16), 2874-2886 (2017).
- Vadas, O., Jenkins, M. L., Dornan, G. L., Burke, J. E. Using hydrogen-deuterium exchange mass spectrometry to examine protein-membrane interactions. Methods in Enzymology. 583, 143-172 (2017).
- Zanphorlin, L. M., et al. Heat shock protein 90 kDa (Hsp90) has a second functional interaction site with the mitochondrial import receptor Tom70. Journal of Biological Chemistry. 291 (36), 18620-18631 (2016).
- Hvidt, A., Nielsen, S. O. Hydrogen exchange in proteins. Advances in Protein Chemistry. 21, 287-386 (1966).
- Roberts, V. A., Pique, M. E., Hsu, S., Li, S. Combining H/D exchange mass spectrometry and computational docking to derive the structure of protein-protein complexes. 생화학. 56 (48), 6329-6342 (2017).
- Pascal, B. D., et al. HDX Workbench: software for the analysis of H/D exchange MS data. Journal of the American Society for Mass Spectrometry. 23 (9), 1512-1521 (2012).
