试想想，两个跳探戈的人舞池中起舞，突然踩到一打滑的地方，会怎样了？为了避免跌倒，两人必须一起努力来应对这个应激时刻。
一个密歇根大学的研究小组指出，某些辅助蛋白为防止其客户蛋白在应激情况下崩溃，通过解螺旋一段长的弹性手臂来缠绕这些打滑的蛋白质，这些辅助蛋白称为应激特异分子伴侣蛋白。
当应激时刻一过，这个伴侣蛋白就再次摺起手臂，使蛋白质重新组合并恢复到细胞内的正常生活状态。
密歇根大学的分子生物学家Ursula Jakob指出，这项新研究说明了弹性是如何帮助蛋白质在应激情况下做好本职工作的，而且对于细胞存活所需的大部分任务来说，这些蛋白质是至关重要的。
一个蛋白质的功能取决于其形状，而蛋白质形状又取决于它是如何折叠成复杂三维结构的。分子伴侣蛋白是协助蛋白质折叠过程的最有名的蛋白。
大多数分子伴侣蛋白只在紧密折叠时才有活性。但是，密歇根大学科学家最近发现，某些应激特异蛋白质在部分展开和丧失一些结构时才作为分子伴侣具有活性。这一发现推翻了原来的一般假设。
在期刊Cell上的这篇论文中，Jakob带领的研究小组描述了应激特异协助蛋白Hsp33是如何起作用的。
Hsp33是一个细菌蛋白，当暴露于象漂白剂这样的氧化剂时，它部分展开并被活化。Hsp33帮助的蛋白质比漂白剂诱导的展开蛋白存活时间要长，并使细菌以这种方式抵抗强氧化剂。
Hsp33伴侣蛋白可防止其他展开蛋白形成巨大的、破坏性的无活性蛋白团块，这个蛋白团块可杀死细菌。与其他伴侣蛋白一样，一旦应激一过，Hsp33就帮助它的客户蛋白恢复原来的结构。
这些蛋白质打开方式是合理的，因为它们可以对其他蛋白展开的情况做出非常迅速的反应。但是，引出了几个难解的问题：当蛋白部分展开或紊乱时如何能发挥作用，它们如何能支配其他蛋白？
研究人员发现，Hsp33聪明地利用自己部分展开区域紧紧地结合其他展开蛋白，并保护这些展开蛋白。与探戈舞类似，Hsp33就是那个伸出一段长的弹性手臂缠绕其客户蛋白的蛋白。
Hsp33手臂稳定化这两个蛋白，使它们顺利通过应激时刻，并防止客户蛋白崩溃。当然，象跳舞搭档一样，Hsp33与其客户蛋白之间有着紧密的结构相互作用。一旦应激结束，Hsp33的手臂摺起，使两个蛋白恢复原来姿势和功能。
除了Reichmann和 Jakob外，这篇文章的作者还有：杜克大学化学系的Ying Xu 和 Michael Fitzgerald，密歇根大学分子、细胞与发育生物学的Claudia Cremers 和 Marianne Ilbert，及密歇根大学电子工程学与计算机科学系的Roni Mittelman。
该项目的经费来自美国国家卫生研究院、欧洲分子生物学组织和人类前沿科学计划的一个博士后奖学金。（生物谷bioon.com）
doi:10.1016/j.cell.2012.01.045
PMC:
PMID:
Order out of Disorder: Working Cycle of an Intrinsically Unfolded Chaperone
Dana Reichmann,Ying Xu,Claudia M. Cremers,Marianne Ilbert,Roni Mittelman,Michael C. Fitzgerald,Ursula Jakob
The redox-regulated chaperone Hsp33 protects organisms against oxidative stress that leads to protein unfolding. Activation of Hsp33 is triggered by the oxidative unfolding of its own redox-sensor domain, making Hsp33 a member of a recently discovered class of chaperones that require partial unfolding for full chaperone activity. Here we address the long-standing question of how chaperones recognize client proteins. We show that Hsp33 uses its own intrinsically disordered regions to discriminate between unfolded and partially structured folding intermediates. Binding to secondary structure elements in client proteins stabilizes Hsp33's intrinsically disordered regions, and this stabilization appears to mediate Hsp33's high affinity for structured folding intermediates. Return to nonstress conditions reduces Hsp33's disulfide bonds, which then significantly destabilizes the bound client proteins and in doing so converts them into less-structured, folding-competent client proteins of ATP-dependent foldases. We propose a model in which energy-independent chaperones use internal order-to-disorder transitions to control substrate binding and release.
