Structural basis for the inhibition of HSP70 and DnaK chaperones by small-molecule targeting of a C-terminal allosteric pocket.
Structural basis for the inhibition of HSP70 and DnaK chaperones by small-molecule targeting of a C-terminal allosteric pocket.
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DOI：
10.1021/cb500236y
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发表时间：
2014-11-21
影响因子：
4
通讯作者：
George, Donna L.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Leu, Julia I-Ju;Zhang, Pingfeng;Murphy, Maureen E.;Marmorstein, Ronen;George, Donna L.
应激诱导的哺乳动物热休克蛋白70（HSP 70）及其细菌直向同源物DnaK是高度保守的核苷酸结合分子伴侣。它们代表细胞蛋白质稳态的关键调节剂，特别是在增强的应激条件下。癌细胞依赖HSP 70生存，这种分子伴侣代表了一个有吸引力的新治疗靶点。我们已经使用了结构-活性方法和生物物理方法来表征一类抑制剂，其结合到HSP 70和DnaK的C-末端内的独特变构位点。来自X射线晶体学以及等温滴定量热法、诱变和基于细胞的测定的数据表明，这些抑制剂结合到在非ATP结合蛋白质状态内形成的先前未被认识到的变构口袋。此外，抑制剂的结合改变了局部蛋白质构象，导致伴侣-客户端相互作用减少和蛋白质稳态受损。因此，我们的研究结果为HSP 70和DnaK提供了一个新的化学支架和靶平台;这些将是重要的工具，可以用来询问伴侣蛋白功能，并帮助正在进行的努力，以优化这些伴侣蛋白用于治疗用途的调节剂的效力和功效。
The stress-inducible mammalian heat shock protein 70 (HSP70) and its bacterial orthologue DnaK are highly conserved nucleotide binding molecular chaperones. They represent critical regulators of cellular proteostasis, especially during conditions of enhanced stress. Cancer cells rely on HSP70 for survival, and this chaperone represents an attractive new therapeutic target. We have used a structure–activity approach and biophysical methods to characterize a class of inhibitors that bind to a unique allosteric site within the C-terminus of HSP70 and DnaK. Data from X-ray crystallography together with isothermal titration calorimetry, mutagenesis, and cell-based assays indicate that these inhibitors bind to a previously unappreciated allosteric pocket formed within the non-ATP-bound protein state. Moreover, binding of inhibitor alters the local protein conformation, resulting in reduced chaperone–client interactions and impairment of proteostasis. Our findings thereby provide a new chemical scaffold and target platform for both HSP70 and DnaK; these will be important tools with which to interrogate chaperone function and to aid ongoing efforts to optimize potency and efficacy in developing modulators of these chaperones for therapeutic use.
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影响因子：
3
作者：
Cellitti J;Zhang Z;Wang S;Wu B;Yuan H;Hasegawa P;Guiney DG;Pellecchia M
通讯作者：
Pellecchia M
影响因子：
16
作者：
Liu, Botao;Han, Yan;Qian, Shu-Bing
通讯作者：
Qian, Shu-Bing
影响因子：
16.8
作者：
通讯作者：
--
影响因子：
16
作者：
Kityk, Roman;Kopp, Juergen;Mayer, Matthias P.
通讯作者：
Mayer, Matthias P.
DOI：
10.1073/pnas.0903503106
发表时间：
2009-05-26
影响因子：
11.1
作者：
Bertelsen, Eric B.;Chang, Lyra;Zuiderweg, Erik R. P.
通讯作者：
Zuiderweg, Erik R. P.