シャペロンは、初期のポリペプチド崩壊を回避することにより、タンパク質の折りたたみを促進します

シャペロンは、細胞生存率のための必須タンパク質を含む多くの細胞タンパク質の折り畳みを支援します。ただし、シャペリン支援の折りたたみが自発的な折りたたみとどのように異なるかは不明のままです。シャペニングロエル/グローズは、その中心ケージにカプセル化された変性タンパク質の折り畳みを促進しますが、変性タンパク質はしばしば反応中にケージから外側に逃げます。ここでは、ポリペプチドがcageにゆるくつながれ、ケージから部分的に突き出ている同じ中間複合体から崩壊して、ケージ内折りたたみと脱出が発生するという証拠を示します。さらに、シャペロンケージ内の変性タンパク質は、自発的な折りたたみで最初に形成されたものよりも拡張された立体構造で保持されます。ポリペプチドの脱出を犠牲にしてポリペプチドの崩壊を防ぐために、ポリペプチドのテザーの中間体の形成が必要であることを提案します。ポリペプチドのテザリングにより、つながれたポリペプチドの自由に可動性のある部分がセグメント的に折りたたむことができます。

Chaperonins assist folding of many cellular proteins, including essential proteins for cell viability. However, it remains unclear how chaperonin-assisted folding is different from spontaneous folding. Chaperonin GroEL/GroES facilitates folding of denatured protein encapsulated in its central cage but the denatured protein often escapes from the cage to the outside during reaction. Here, we show evidence that the in-cage-folding and the escape occur diverging from the same intermediate complex in which polypeptide is tethered loosely to the cage and partly protrudes out of the cage. Furthermore, denatured proteins in the chaperonin cage are kept in more extended conformation than those initially formed in spontaneous folding. We propose that the formation of tethered intermediate of polypeptide is necessary to prevent polypeptide collapse at the expense of polypeptide escape. The tethering of polypeptide would allow freely mobile portions of tethered polypeptide to fold segmentally.