Interdomain contacts control folding of transcription factor RfaH
Interdomain contacts control folding of transcription factor RfaH
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域间接触控制转录因子 RfaH 的折叠
DOI：
10.1093/nar/gkt779
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发表时间：
2014
影响因子：
14.9
通讯作者：
Artsimovitch I
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Tomar S;Knauer S;Rösch P;Artsimovitch I
大肠杆菌通过将延长RNA聚合酶拴在核糖体上来激活基因表达。这种桥接作用需要将RfaH c -末端结构域（CTD）从α-螺旋发夹（与游离蛋白的n -末端结构域（NTD）结合）完全折叠到β-桶（在RfaH募集到其目标操作子后与核糖体蛋白S10相互作用）。CTD单独表达或与NTD蛋白水解分离时形成β-桶状，表明α-螺旋状态被NTD捕获，可能是共翻译。或者，畴间接触可能足以驱动α-螺旋结构的形成。在这里，我们使用功能和核磁共振分析表明，变性的RfaH重新折叠成天然状态，并且RfaH的结构域顺序颠倒，在体外和体内完全起作用。我们的结果表明，所有确定其折叠所需的信息都是在RfaH本身编码的，而翻译过程中NTD和CTD的辅助因子或顺序折叠是可缺性的。这些发现表明普遍保守的RfaH同源物可能改变折叠以适应不同的相互作用伙伴，并且上下文依赖的蛋白质重折叠可能在自然界中广泛存在。
Escherichia coliRfaH activates gene expression by tethering the elongating RNA polymerase to the ribosome. This bridging action requires a complete refolding of the RfaH C-terminal domain (CTD) from an α-helical hairpin, which binds to the N-terminal domain (NTD) in the free protein, to a β-barrel, which interacts with the ribosomal protein S10 following RfaH recruitment to its target operons. The CTD forms a β-barrel when expressed alone or proteolytically separated from the NTD, indicating that the α-helical state is trapped by the NTD, perhaps co-translationally. Alternatively, the interdomain contacts may be sufficient to drive the formation of the α-helical form. Here, we use functional and NMR analyses to show that the denatured RfaH refolds into the native state and that RfaH in which the order of the domains is reversed is fully functionalin vitroandin vivo. Our results indicate that all information necessary to determine its fold is encoded within RfaH itself, whereas accessory factors or sequential folding of NTD and CTD during translation are dispensable. These findings suggest that universally conserved RfaH homologs may change folds to accommodate diverse interaction partners and that context-dependent protein refolding may be widespread in nature.
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