Studying the functional mechanism of the heat shock protein 90

Studie naar de werkingsmechanismen van heat shock-eiwit '90

Hsp90 is een essentieel moleculair chaperonne-eiwit in eukaryotische cellen dat de stabiliteit en functie ondersteunt van talloze eiwitten die cruciaal zijn voor de cellulaire gezondheid. Dit proefschrift van Laura Silbermann richt zich op het verdiepen van het mechanistische begrip van Hsp90, met name de interacties met co-chaperonnes en de regulatie van cliënteiwitten.

Samenvattend verbetert dit onderzoek ons begrip van de werkingsmechanismen van Hsp90, wat de weg vrijmaakt voor gerichte medicijnontwikkeling ter behandeling van aandoeningen zoals kanker en neurodegeneratieve ziekten.

Met behulp van geavanceerde technieken op enkelmolecuulniveau, zoals fluorescentiemicroscopie en optical tweezers, ontdekten we dat de bindingsstoichiometrie van het co-chaperonne Aha1 aan Hsp90 fungeert als een aanvullend reguleringsmechanisme. Dit mechanisme is in het verleden waarschijnlijk onderschat en kan ook een rol spelen in interacties met andere co-chaperonnes.

Daarnaast wordt in dit werk een nieuwe methode gepresenteerd voor het genereren van eiwitconstructen die fluorescentiemicroscopie integreren met optical tweezers in eiwitstudies. Hiermee worden de beperkingen van traditionele krachtspectroscopie aangepakt, die doorgaans slechts in één richting meten en mogelijk belangrijke conformationele veranderingen missen.

Verder worden de bepalende kenmerken van Hsp90-cliënteiwitten onderzocht, met de nadruk op leucine-rich repeat kinase 2 (LRRK2) en de rol van Hsp90 in de regulatie van diens functie. Vergeleken met wildtype LRRK2 vertoont een met de ziekte van Parkinson geassocieerde mutant LRRK2 een verhoogde bindingsaffiniteit met een Hsp90-co-chaperonne-koppelingsproteïne. Dit is mogelijk het gevolg van een verschuiving in het monomeer-dimeer-evenwicht richting de monomere toestand van LRRK2. Deze bevinding kan ook van toepassing zijn op andere Hsp90-cliëntkinasen waarvan de activatie wordt gereguleerd door dimerisatie. Verstoring van het Hsp90-co-chaperonne-complex in een cellulaire omgeving belemmert de lokalisatie en kinase-activiteit van LRRK2.

Proefschrift: https://hdl.handle.net/11370/15faeb24-8d2a-4a60-82e6-d03d2ea10778