Intrinsically disordered proteins (IDPs) can dynamically change their conformations depending on their external environment and can, therefore, bind to different compounds. However, they are difficult to analyze. Now, Tokyo Tech researchers have addressed
本质无序蛋白质（IDP）可以根据其外部环境动态改变其构象，因此可以与不同的化合物结合。然而，它们很难分析。现在，东京理工大学的研究人员已经通过一种新的管道解决了这个问题，该管道能够通过无细胞蛋白质结晶技术快速分析IDP的晶体结构
许多人发现更容易将蛋白质视为某种刚性的“分子机制”，每种蛋白质都有一个明确的结构，可以实现或补充其功能。然而，许多重要的蛋白质缺乏这种固定的三维结构。相反，这些所谓的内在无序蛋白质（IDP）可以根据其外部环境采用多种不同的构象。IDP的这种固有灵活性使其具有多功能性，并且通常能够与许多不同的化合物结合
与其他类型的蛋白质相比，IDP可能很难分析。为了了解IDP的生物学功能，确定以下因素是很有用的：；或决定因素&mdash；可以在原子水平上稳定其子区域。实现这一点的一个突出方法是通过使靶IDP与蛋白质晶体支架结合来固定靶IDP，这使得能够使用蛋白质晶体学技术。然而，目前可用的方法是相当缓慢和不方便使用
在这种背景下，由日本东京理工学院生命科学与技术学院和国际研究前沿倡议（IRFI）的上野隆文教授领导的一个研究小组开始建立一种更可靠、更通用的方法。在他们发表在《美国国家科学院院刊》上的最新研究中，他们报告了用于IDPs快速晶体结构分析的创新管道的开发
该管道的亮点之一是使用无细胞蛋白质结晶（CFPC）方法获得所需的IDP，以与支架晶体结合。为了说明管道的使用，研究人员将注意力集中在c-Myc的一个片段上，c-Myc是一种来自调节细胞周期进展、凋亡和其他细胞功能的基因家族的IDP
使用蛋白质结构预测软件Foldit，该团队设计了一种昆虫细胞衍生的多面体晶体（PhC）作为c-Myc片段结合的支架。为了加快PhC和c-Myc片段之间的交叉结晶，研究人员制备了c-Myc融合的PhC单体mRNA，并将其混合在含有细胞提取物和PhC构建单元的系统中
由于细胞提取物含有转录信使核糖核酸所需的细胞机制，该系统可以在不依赖活细胞的情况下产生大量c-Myc融合的PhCs，大大加速了IDP的稳定，并简化了随后的提取分析
一旦分析了结晶的c-Myc片段，研究人员就使用分子动力学模拟，在重复上述步骤之前，战略性地将突变引入c-Myc基因。通过比较修饰的片段如何与PhC支架结合以及形成的结构，该团队可以确定最终控制c-Myc稳定的关键残基
Ueno说：“这些发现强调了我们的CFPC筛选方法的力量，它是一种有价值的工具，可以确定具有挑战性的靶蛋白的结构，并阐明控制其稳定性的基本分子相互作用。”所提出的策略可能在生物分子结合的研究中有很大的用处，这是医学和细胞生物学等领域的一个基础方面
Ueno说：“我们的筛选系统将应用于尚未确定结合伴侣的靶向IDP，并设计新的结合分子，如抑制剂。”。“此外，晶体结构的快速筛选可以使我们构建蛋白质晶体的设计库，加速IDP折叠机制的阐明。”