Herzlichen Glückwunsch an Emanuele Zippo, Lukas Stelzl, Dorothee Dormann und Thomas Speck vom SFB1551 zu ihrer neuesten Arbeit "Molekulare Simulationen der enzymatischen Phosphorylierung von ungeordneten Proteinen und deren Kondensatenveröffentlicht in Nature Communications!

Die Kondensation und Aggregation ungeordneter Proteine in zellulären Nichtgleichgewichtsumgebungen wird entscheidend von Enzymen beeinflusst. Enzyme, so genannte Kinasen, phosphorylieren Proteine und verbrauchen dabei den chemischen Brennstoff ATP. Die Phosphorylierung von Proteinen durch Kinasen wie die Casein-Kinase 1 delta (CK1δ) bestimmt die Interaktionen von mit der Neurodegeneration verbundenen Proteinen wie TDP-43. Die Hyperphosphorylierung von TDP-43 durch CK1δ könnte ein zytoprotektiver Mechanismus für Neuronen sein, aber wie CK1δ mit Proteinkondensaten interagiert, ist nicht bekannt. Molekulardynamiksimulationen versprechen zu klären, wie Kinasen mit ungeordneten Proteinen und ihren Kondensaten interagieren und wie dies die Phosphorylierungsdynamik beeinflusst. In der Praxis ist es schwierig zu überprüfen, ob Implementierungen von chemisch-treibstoffgetriebenen grobkörnigen Simulationen thermodynamisch konsistent sind, was wir durch einen allgemein anwendbaren und automatischen Markov-Zustandsmodellierungsansatz angehen. In dieser Arbeit klären wir daher mit grobkörnigen Simulationen, wie TDP-43 durch CK1δ phosphoryliert wird und wie dies zur Auflösung von TDP-43-Kondensaten bei Hyperphosphorylierung führt.