Intrinsically disordered proteins (IDPs) explore diverse conformations in their free states and, a few of them, also in their molecular complexes. This functional plasticity is essential for the function of IDPs, although their dynamics in both free and bound states is poorly understood. NUPR1 is a protumoral multifunctional IDP, activated during the acute phases of pancreatitis. It interacts with DNA and other IDPs, such as prothymosin α (ProTα), with dissociation constants of ~0.5 μM, and a 1:1 stoichiometry. We studied the structure and picosecond-to-nanosecond (ps-ns) dynamics by using both NMR and SAXS in: (i) isolated NUPR1; (ii) the NUPR1/ProTα complex; and (iii) the NUPR1/double stranded (ds) GGGCGCGCCC complex. Our SAXS findings show that NUPR1 remained disordered when bound to either partner, adopting a worm-like conformation; the fuzziness of bound NUPR1 was also pinpointed by NMR. Residues with the largest values of the relaxation rates (R1, R1ρ, R2 and ηxy), in the free and bound species, were mainly clustered around the 30s region of the sequence, which agree with one of the protein hot-spots already identified by site-directed mutagenesis. Not only residues in this region had larger relaxation rates, but they also moved slower than the rest of the molecule, as indicated by the reduced spectral density approach (RSDA). Upon binding, the energy landscape of NUPR1 was not funneled down to a specific, well-folded conformation, but rather its backbone flexibility was kept, with distinct motions occurring at the hot-spot region.

中文翻译：

---

固有紊乱蛋白NUPR1的分离动力学及其与DNA和胸腺肽α的模糊复合物的动力学。

本质上无序的蛋白质（IDP）在其自由状态下探索了各种构象，在少数分子中也探索了其分子复合物中的构象。这种功能可塑性对于IDP的功能至关重要，尽管人们对它们在自由状态和结合状态下的动力学知之甚少。NUPR1是一种在胰腺炎急性期激活的前列腺癌多功能IDP。它与DNA和其他IDP（如胸腺素α（ProTα））相互作用，其解离常数约为0.5μM，化学计量比为1：1。我们使用NMR和SAXS研究了以下结构和皮秒至纳秒（ps-ns）动力学：（i）分离的NUPR1；（ii）NUPR1 /ProTα复合物；（iii）NUPR1 /双链（ds）GGGCGCGCCC复合体。我们的SAXS研究结果表明，NUPR1与任何一个伴侣结合时都保持无序状态，采用蠕虫样构象。NMR还可以确定结合的NUPR1的模糊性。在自由和结合物种中，具有最大弛豫率值（R1，R1ρ，R2和ηxy）的残基主要聚集在序列的30s区域附近，这与已经由鉴定的蛋白质热点之一一致定点诱变。如降低的光谱密度法（RSDA）所示，不仅该区域中的残基具有较大的弛豫速率，而且其移动速度也比分子的其余部分慢。结合后，NUPR1的能量构图并未集中到一个特定的，折叠良好的构象上，而是保持了其主干柔韧性，并在热点区域发生了明显的运动。在游离和结合的物种中，蛋白主要集中在序列的30s区域附近，这与已经通过定点诱变鉴定的蛋白质热点之一一致。如降低的光谱密度法（RSDA）所示，不仅该区域中的残基具有较大的弛豫速率，而且其移动速度也比分子的其余部分慢。结合后，NUPR1的能量构图并未集中到一个特定的，折叠良好的构象上，而是保持了其主干柔韧性，并在热点区域发生了明显的运动。在游离和结合的物种中，蛋白质主要集中在序列的30s区域附近，这与已经通过定点诱变鉴定的蛋白质热点之一一致。如降低的光谱密度法（RSDA）所示，不仅该区域中的残基具有较大的弛豫速率，而且其移动速度也比分子的其余部分慢。结合后，NUPR1的能量构图并未集中到一个特定的，折叠良好的构象上，而是保持了其主干柔韧性，并在热点区域发生了明显的运动。但是它们的移动也比分子的其余部分慢，如降低的光谱密度法（RSDA）所示。结合后，NUPR1的能量构图并未集中到一个特定的，折叠良好的构象上，而是保持了其主干柔韧性，并在热点区域发生了明显的运动。但是它们的移动也比分子的其余部分慢，如降低的光谱密度法（RSDA）所示。结合后，NUPR1的能量构图并未集中到一个特定的，折叠良好的构象上，而是保持了其主干柔韧性，并在热点区域发生了明显的运动。