Stockholms universitet

Grant KempForskare

Om mig

Hur vikas proteiner biologiskt?

Under nästan så länge som forskare har haft tillgång till proteinstruktur har vi förstått att den primära aminosyrasekvensen är det som bestämmer proteinets ursprungliga struktur och följaktligen dess funktion (Anfinsens dogma). Emellertid har klassiskt utförts in vitro med renade proteiner att studera hur ett protein veckas in i dess ursprungliga konformation. Detta har gett en mängd värdefull data om proteinernas biokemiska och biofysiska egenskaper och hur den primära sekvensen bidrar till deras vikning. Ändå är detta inte hur proteiner viks in vivo. De produceras av en ribosom där de även under översättningen (cotranslationally) kan börja vikas. Det finns nu betydande bevis på att proteinvikning på ribosomen kan skilja sig signifikant från vikningen av proteiner i full längd i lösningen. Genom att använda så kallade kraftkänsliga translationella arresteringspeptider studerar vi proteinvikning cotranslationalist genom indirekt att observera krafter som verkar på den begynnande kedjan under translation. Denna metod är en kostnadseffektiv biokemisk metod som till och med är tillgänglig in vivo och ger jämförbara resultat med mer arbetskraft och kostnadsintensiva biofysiska cotranslationsmätningar.

Hur monteras stora bioenergiska proteinkomplex och fungerar?

Komplex I är det första enzymkomplexet i elektrontransportkedjan som genererar energi i levande celler. Det är en otroligt effektiv maskin som kopplar NADH-reduktion till pumpning av protoner och generering av en protongradient som används för ATP-syntes. De molekylära detaljerna för hur proteinpumpning aktiveras genom elektronöverföringen från NADH till konenzym Q är fortfarande oklara. Genom att kombinera "top-down" och "bottom-up" -metoder i både våtlaboratoriet och via molekylsimulering hoppas vi kunna dissekera dessa detaljer och i slutändan lära oss hur de kan användas för att göra syntetiska molekylära maskiner mer effektiva.

Publikationer

I urval från Stockholms universitets publikationsdatabas

  • Force-Profile Analysis of the Cotranslational Folding of HemK and Filamin Domains

    2019. Grant Kemp (et al.). Journal of Molecular Biology 431 (6), 1308-1314

    Artikel

    We have characterized the cotranslational folding of two small protein domains of different folds-the alpha-helical N-terminal domain of HemK and the beta-rich FLN5 filamin domain-by measuring the force that the folding protein exerts on the nascent chain when located in different parts of the ribosome exit tunnel (force-profile analysis, or FPA), allowing us to compare FPA to three other techniques currently used to study cotranslational folding: real-time FRET, photo induced electron transfer, and NMR. We find that FPA identifies the same cotranslational folding transitions as do the other methods, and that these techniques therefore reflect the same basic process of cotranslational folding in similar ways.

    Läs mer om Force-Profile Analysis of the Cotranslational Folding of HemK and Filamin Domains
  • Small membrane proteins - elucidating the function of the needle in the haystack

    2014. Grant Kemp, Florian Cymer. Biological chemistry (Print) 395 (12), 1365-1377

    Artikel

    Membrane proteins are important mediators between the cell and its environment or between different compartments within a cell. However, much less is known about the structure and function of membrane proteins compared to water-soluble proteins. Moreover, until recently a subset of membrane proteins, those shorter than 100 amino acids, have almost completely evaded detection as a result of technical difficulties. These small membrane proteins (SMPs) have been underrepresented in most genomic and proteomic screens of both pro-and eukaryotic cells and, hence, we know much less about their functions in both. Currently, through a combination of bioinformatics, ribosome profiling, and more sensitive proteomics, large numbers of SMPs are being identified and characterized. Herein we describe recent advances in identifying SMPs from genomic and proteomic datasets and describe examples where SMPs have been successfully characterized biochemically. Finally we give an overview of identified functions of SMPs and speculate on the possible roles SMPs play in the cell.

    Läs mer om Small membrane proteins - elucidating the function of the needle in the haystack

Visa alla publikationer av Grant Kemp vid Stockholms universitet