大腸菌トリガー因子のC末端ドメインは、そのシャペロン活動の中心モジュールを表します

細菌では、リボソームに結合されたトリガー因子が、新しく合成されたタンパク質の折りたたみを支援します。トリガー因子のN末端ドメイン（N）はリボソーム結合を媒介しますが、中央ドメイン（P）はペプチジルプロリルイソメラーゼ活性を抱いています。C末端ドメイン（C）の機能は、単独の構造的不安定性のために謎めいたままです。ここでは、トリガー因子の最近解決された原子構造に基づいて設計されたCドメイン（C（s））の安定したバージョンを特徴づけました。驚くべきことに、隔離されたC（S）ドメインまたはドメインの組み合わせ（NC（S）、PC）のみが、in vitroおよびin vivoで実質的なシャペロン活性を明らかにしました。さらに、全体的なトリガー因子構造に影響を与えることなくCドメインを破壊するために、C末端53アミノ酸残基の削除により変異体（Delta53）を生成しました。この切り捨てにより、in vitroでトリガー因子のシャペロン活性が完全に喪失し、in vivoでその機能が著しく損なわれました。したがって、トリガー因子のシャペロン活動は、中央の構造シャペロンモジュールとしてのC末端ドメインに大きく依存すると結論付けます。興味深いことに、構造的に類似したモジュールは、ペリプラズムシャペロンスラと、未知の機能のタンパク質であるMPN555に見られます。この保存されたモジュールは、セル内の多様なシャペロン機能を満たすために、追加のドメインとのみまたは組み合わせて存在できると推測します。

In bacteria, ribosome-bound Trigger Factor assists the folding of newly synthesized proteins. The N-terminal domain (N) of Trigger Factor mediates ribosome binding, whereas the middle domain (P) harbors peptidyl-prolyl isomerase activity. The function of the C-terminal domain (C) has remained enigmatic due to structural instability in isolation. Here, we have characterized a stabilized version of the C domain (C(S)), designed on the basis of the recently solved atomic structure of Trigger Factor. Strikingly, only the isolated C(S) domain or domain combinations thereof (NC(S), PC(S)) revealed substantial chaperone activity in vitro and in vivo. Furthermore, to disrupt the C domain without affecting the overall Trigger Factor structure, we generated a mutant (Delta53) by deletion of the C-terminal 53 amino acid residues. This truncation caused the complete loss of the chaperone activity of Trigger Factor in vitro and severely impaired its function in vivo. Therefore, we conclude that the chaperone activity of Trigger Factor critically depends on its C-terminal domain as the central structural chaperone module. Intriguingly, a structurally similar module is found in the periplasmic chaperone SurA and in MPN555, a protein of unknown function. We speculate that this conserved module can exist solely or in combination with additional domains to fulfill diverse chaperone functions in the cell.