Molecular Cell：哺乳动物重要蛋白高分辨率3D结构
来自美国Hauptman-Woodward医学研究中心和杜克大学的研究人员获得了哺乳动物的GRP94蛋白的高分辨率3D结构，该蛋白对于研究免疫性疾病如败血症和AIDS等十分重要，这是首次获得这一蛋白的高分辨率3D结构。这一研究成果公布在《分子细胞》（Molecular Cell）杂志上。
领导这一研究的Daniel T Gewirth博士在2001年就提出假说，认为这种GRP94蛋白是我们所熟知的HSP90蛋白家族的成员，作为配基调控分子伴侣蛋白（ligand-regulated chaperones），HSP90蛋白家族可以帮助其它细胞中的蛋白形成其活性形状，因此HSP90s是蛋白调控和识别中一种重要的蛋白。目前科学家们发现HSP90蛋白可以作为治疗药物的靶标（刺激或者抑制），所以这种蛋白已经成为了许多科学家研究的焦点。
自2001年，Gewirth和其实验室成员利用X衍射技术研究哺乳动物器官中这种蛋白的结构，从中了解其功能，确定这种蛋白是否真的是HSP90蛋白家族中的一员，结果他们发现这种蛋白的结构和活性模式都证明GRP94确实是HSP90家族的一种蛋白。
Gewirth表示，“我们的工作在机制上和治疗方向上都为这种蛋白的进一步作用评估打开了一道门，除了能帮助我们加深对分子伴侣介导的蛋白折叠的基础生物学方面的认识，这项工作也有利于特异性靶定HSP90家族个体成员的药物设计”。
原始出处:
Molecular Cell, Vol 28, 41-56, 12 October 2007
Article
Structures of GRP94-Nucleotide Complexes Reveal Mechanistic Differences between the hsp90 Chaperones
D. Eric Dollins,1,2 Joshua J. Warren,2 Robert M. Immormino,1,2 and Daniel T. Gewirth1,
1 Hauptman-Woodward Medical Research Institute, 700 Ellicott Street, Buffalo, NY 14203, USA
2 Department of Biochemistry, Duke University Medical Center, Durham, NC 27710, USA
Corresponding author
Daniel T. Gewirth
gewirth@hwi.buffalo.edu
GRP94, an essential endoplasmic reticulum chaperone, is required for the conformational maturation of proteins destined for cell-surface display or export. The extent to which GRP94 and its cytosolic paralog, Hsp90, share a common mechanism remains controversial. GRP94 has not been shown conclusively to hydrolyze ATP or bind cochaperones, and both activities, by contrast, result in conformational changes and N-terminal dimerization in Hsp90 that are critical for its function. Here, we report the 2.4 Å crystal structure of mammalian GRP94 in complex with AMPPNP and ADP. The chaperone is conformationally insensitive to the identity of the bound nucleotide, adopting a “twisted V” conformation that precludes N-terminal domain dimerization. We also present conclusive evidence that GRP94 possesses ATPase activity. Our observations provide a structural explanation for GRP94's observed rate of ATP hydrolysis and suggest a model for the role of ATP binding and hydrolysis in the GRP94 chaperone cycle.
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