Studio conformazionale ed analisi delle interazioni tra le proteine umane HSC70 DNAJB1 tramite spettrometria di massa con cross-linking chimico

Protein folding is a critical process for maintaining cellular homeostasis, and molecular chaperones play a key role in assisting proteins to achieve and maintain their proper conformation. Among these, HSC70 (Heat Shock Cognate 70) and DNAJB1 (DnaJ homolog subfamily B member 1) are essential components of the protein folding machinery in human cells. In this study, we explored the structures and interactions of HSC70 and DNAJB1 using cross-linking mass spectrometry (XL-MS), a powerful technique for capturing protein-protein interactions and elucidating structural details of complex biological assemblies. We conducted XL-MS experiments on the HSC70 dimer and its interaction with DNAJB1, revealing key cross-linking patterns that informed subsequent structural modeling. To further investigate these interactions, we performed molecular docking and modeling studies. This allowed us to propose detailed models for the interaction between HSC70 dimers, as well as the interaction between HSC70 and DNAJB1. Our findings provide new insights into the molecular mechanisms of HSC70 and DNAJB1 function and present structural models that contribute to the understanding of their collaborative role in protein folding. This work advances our knowledge of chaperone-mediated protein folding by presenting novel models of interaction, which could serve as a foundation for future experimental and therapeutic explorations.

Il ripiegamento delle proteine è un processo fondamentale per il mantenimento dell'omeostasi cellulare, e le chaperoni molecolari svolgono un ruolo chiave nell'assistere le proteine a raggiungere e mantenere la loro corretta conformazione. Tra queste, HSC70 (Heat Shock Cognate 70) e DNAJB1 (DnaJ homolog subfamily B member 1) sono componenti essenziali del macchinario di ripiegamento proteico nelle cellule umane. In questo studio, abbiamo esplorato le strutture e le interazioni di HSC70 e DNAJB1 utilizzando la spettrometria di massa accoppiata a cross-linking (XL-MS), una tecnica potente per catturare interazioni proteina-proteina e chiarire i dettagli strutturali di complessi biologici. Abbiamo condotto esperimenti di XL-MS sul dimero di HSC70 e sulla sua interazione con DNAJB1, rivelando schemi di cross-linking chiave che hanno informato i successivi studi di modellazione strutturale. Per approfondire queste interazioni, abbiamo eseguito studi di docking molecolare e modellazione. Questo ci ha permesso di proporre modelli dettagliati per l'interazione tra i dimeri di HSC70, così come l'interazione tra HSC70 e DNAJB1. I nostri risultati forniscono nuove intuizioni sui meccanismi molecolari della funzione di HSC70 e DNAJB1 e presentano modelli strutturali che contribuiscono alla comprensione del loro ruolo collaborativo nel ripiegamento delle proteine. Questo lavoro avanza la nostra conoscenza del ripiegamento proteico mediato dalle chaperoni, presentando nuovi modelli di interazione che potrebbero servire come base per future esplorazioni sperimentali e terapeutiche.