Intrinzično poremećeni proteini (IDP) se široko nalaze u proteomima eukariota i igraju ključnu ulogu u životnim procesima kao što su transkripcija genetskih informacija i signalizacija. Osim što su obično veoma repetitivni, hidrofilni i električno naelektrisani, kao i kodiranje jednostavnih sekvenci gena, IRL se takođe razlikuju po svom prirodnom obilju i strukturnim aspektima, koji postaju osnova „paradigme funkcije poremećaja“ proteina.
Tokom poslednje dve decenije, uloga interno raseljenih lica u ljudskim bolestima i kao meta lekova je aktivno proučavana, dok je kako okarakterisati veoma fleksibilne i heterogene konformacije interno raseljenih lica u visokoj rezoluciji ostaje ključno pitanje u ovoj oblasti.
Više od 15% IDP molekula je vezano za membranu u ćelijama, a njihova unutrašnja dinamika i ukupna (translaciona i rotacija) kretanja unutar fosfolipidnih dvoslojeva usko su povezani sa njihovim fizičko-hemijskim svojstvima i biološkim funkcijama, ali je ove dinamičke procese teško uhvatiti i kvantitativno okarakterisan konvencionalnim metodama analize konstrukcija.
Grupa istraživača predvođena prof. Long Dongom sa Univerziteta za nauku i tehnologiju Kine (USTC) razvila je metod IDP spektroskopije zasnovan na tehnici poboljšanja paramagnetne relaksacije membrane (mPRE), koja je uspešno postigla visoko precizno modeliranje unutrašnje konformacije, orijentacije i dubine uranjanja IRL. Rezultati su objavljeni u časopisu Američkog hemijskog društva.
U ovom radu, istraživači su detaljno istražili fleksibilnost i mobilnost molekula spin sonde unutar membrane za tačnu interpretaciju mPRE spektralnih podataka i predložili ponderisani trodimenzionalni (3D) model mreže zasnovan na simulacijama svih atoma za kvantitativno prikazujući efekat dinamike spin sonde na brzinu povećanja paramagnetne relaksacije membrane.
Koristeći prednost visoke računarske efikasnosti modela, istraživači su dalje razvili algoritam koji je detaljno opisan u pratećim informacijama (SI) za optimizaciju orijentacije globalnih i unutrašnjih stepena slobode kretanja IDP-a vezanih za membranu preko superpozicije z- samo koordinate, prilagođene za mPRE analizu podataka, konstruišući model IDP-a sa svim atomima u implicitnom membranskom okruženju.
CD 3ε je komponenta kompleksa receptora T-ćelija (TCR) odgovorna za prepoznavanje antigena T-ćelija. CD 3ε citoplazmatski domen (CD 3ε CD ) sadrži aktivacione motive zasnovane na imunoreceptoru tirozina (ITAM), i formira rasplinuti kompleks sa lipidnim dvoslojevima u suštinski neuređenom stanju i reguliše signalnu aktivnost rasplinutog kompleksa korišćenjem dinamičke membranske zaštite od ključna mesta tirozina.
Istraživači su rešili ansambl zasnovan na molekularnoj dinamici CD 3ε CD u lipidnim dvoslojevima primenom rešenja modela IDP sa celim atomima u okruženju implicitne membrane.
Ansambl iz mPRE eksperimentalnih parametara mapira dinamičku distribuciju CD 3ε CD u različitim regionima membrane na atomskom nivou i otkriva ključne razlike u membranskim interakcijama različitih mesta tirozina na ITAM-u, pružajući novo mehaničko objašnjenje za obrazac monofosforilacije ITAM-a .
Očekuje se da će metoda mPRE spektroskopske analize uspostavljena u ovom radu u velikoj meri olakšati studije atomske rezolucije različitih IDP funkcionalnih membrana.
