单分子纳米孔谱分析p53-TAD的构象动态、相互作用与抑制

研究内在无序蛋白质（IDPs）的构象动力学，对于理解其结构异质性如何支撑生物学功能，以及其失调如何导致疾病至关重要。在本研究中，我们采用基于 MspA 纳米孔的方法，在单分子水平上研究 IDPs 的构象动力学及其相互作用。我们以肿瘤抑制蛋白 p53 的内在无序转录激活结构域（p53-TAD）为模型验证了该平台；p53-TAD 是癌症生物学中的重要蛋白结构域之一。研究表明，MspA 能够稳定捕获 p53-TAD，并分辨出多达六种具有频繁相互转化特征的不同电流状态，揭示出其丰富的构象景观。该纳米孔还检测到了癌症相关双突变变体 N29K/N30D 的影响。结合实验与牵引分子动力学模拟，我们发现，与野生型相比，该突变体更频繁地采样紧凑构象状态，这与既往核磁共振研究结果一致。重要的是，MspA 平台能够直接监测 E3 泛素连接酶 MDM2 与 p53-TAD 的结合，并解析抗癌化合物表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）如何抑制这一相互作用。值得注意的是，EGCG 能够稳定 p53-TAD 所采样的六种状态中的一种，从而为其抑制作用提供了机制解释。综上，这些研究结果表明，该纳米孔平台有望在单分子分辨率下实现对 IDP 构象动力学、调控、结合及抑制过程的无标记监测。

研究内在无序蛋白（IDPs）的构象动力学，对于理解其结构异质性如何支撑功能，以及其失调如何导致疾病至关重要。在此，我们采用基于 MspA 纳米孔的方法，在单分子水平研究 IDPs 的构象动力学及其相互作用。我们以肿瘤抑制蛋白 p53 的内在无序转录激活结构域（p53-TAD）为例验证了该平台；p53 是癌症生物学中的重要蛋白之一。我们证明，MspA 能够稳定捕获 p53-TAD，并分辨出多达六种具有频繁相互转换特征的不同电流状态，从而揭示其丰富的构象景观。该纳米孔还检测到了癌症相关双突变变体 N29K/N30D 的影响。结合实验与受控分子动力学模拟，我们发现，与野生型相比，该突变体更频繁地采样紧凑构象状态，这与此前的核磁共振研究结果一致。重要的是，MspA 平台能够直接监测 E3 连接酶 MDM2 与 p53-TAD 的结合，并解析抗癌化合物表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）如何抑制这一相互作用。值得注意的是，EGCG 能够稳定 p53-TAD 所采样的六种状态中的一种，从机制上解释了其抑制作用。综上，这些研究结果表明，该纳米孔平台有望在单分子分辨率下，无标记地监测 IDP 的构象动力学、调控、结合及抑制过程。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.28.747917v1?rss=1

🏷️ 内在无序蛋白质 单分子纳米孔 p53构象动力学 蛋白质相互作用 MDM2-p53通路 EGCG抑制机制