在细胞蛋白质稳态（proteostasis）网络中，Hsp70/J-domain蛋白（JDP）系统是维持蛋白质正确折叠的核心机制。其中，B类JDP（如DNAJB1和DNAJB6）通过其N端J-domain与Hsp70的ATP酶结构域结合来激活Hsp70功能。然而，这些分子伴侣中连接J-domain与底物结合域（CTD）的低复杂性甘氨酸/苯丙氨酸富集区（GF-linker）的功能机制长期未明。近年研究发现，GF-linker中的α5螺旋可通过遮蔽J-domain的Hsp70结合位点实现自抑制（autoinhibition），但这一调控过程如何被解除、GF-linker如何参与分子内/间相互作用仍是未解之谜。更引人关注的是，DNAJB6的GF-linker突变与肢带型肌营养不良症（LGMDD1）密切相关，提示该区域在疾病发生中的关键作用。
为揭示GF-linker的分子机制，英国利兹大学的研究团队联合哥本哈根大学等机构，通过多学科方法系统研究了DNAJB1和DNAJB6中GF-linker的结构动态特性及其功能。研究发现：1）GF-linker通过疏水相互作用形成部分塌缩的构象簇，在自抑制状态下与J-domain保持长程通讯；2）GF-linker的芳香族残基（Fx-repeats）可特异性识别Hsp70的底物结合域（SBD），调控复合物解离动力学；3）不同DNAJB亚型的GF-linker构象差异导致其与Hsp70的相互作用模式显著不同。该成果发表于《Nature Communications》，为理解分子伴侣的功能调控提供了新范式。
研究主要采用核磁共振（NMR）技术（包括NOE分析、弛豫测量、氢交换和CPMG弛豫色散）解析GF-linker的构象动态，结合小角X射线散射（SAXS）分析整体构象特征，并利用荧光偏振实验验证结合特性。研究构建了包含J-domain、GF-linker和α5螺旋的不同截短体（如JD-GF-α5、JD-GF等），通过比较野生型与F→L突变体（如F91L、Y92L）揭示关键残基功能。
长程相互作用揭示GF-linker与J-domain的结构通讯
通过13C/15N标记的NOE分析发现，自抑制态DNAJB6（JD-GF-α5）中GF-linker的G-rich区（残基70-74）与J-domain的α3螺旋（如Val55）存在显著疏水接触，而Fx-repeats（Phe87-Phe93）也参与形成动态相互作用网络。SAXS显示，去除α5螺旋的JD-GF仍保持部分塌缩构象（Rg=17.3Å），显著小于完全无序的对照（JD-GSS，Rg=20Å），证实GF-linker具有固有结构倾向。
GF-linker构象动态的亚型特异性
弛豫实验表明，DNAJB6的GF-linker在开放态（JD-GF）中G-rich区刚性增强（hetNOE≈0.7），而Fx-repeats呈现特征性动态涨落。对比显示，DNAJB1的GF-linker在开放态中完全无序，其自抑制态则额外包含αL螺旋（残基70-74），这种构象差异源于Fx-repeats数量（DNAJB6含4个，DNAJB1含3个）。
芳香族残基突变引发长程变构效应
DNAJB6的F91L突变导致G-rich区形成αL螺旋（类似DNAJB1），但α5螺旋仍稳定结合；而DNAJB1的Y92L/F94L则显著破坏α5螺旋与J-domain的界面，使开放态占比达40-70%。氢交换实验证实，这些突变使α5螺旋的溶剂暴露度增加1.5-4倍，说明GF-linker的疏水性降低直接削弱自抑制状态。
GF-linker作为Hsp70的新型结合界面
CPMG弛豫色散实验首次发现，DNAJB6的GF-linker（尤其Fx-repeats）能以毫秒级动力学结合Hsc70的SBD，其解离速率（koff=580 s-1）比单独J-domain慢5倍，显著延长复合物寿命。而DNAJB1的GF-linker仅在自抑制态（JD-GF-α5）才被SBD识别，表明构象刚性是结合前提。
该研究系统阐明了GF-linker在DNAJB分子伴侣中的双重功能：一方面通过多价相互作用稳定自抑制态，另一方面作为Hsp70的识别模块调控结合动力学。特别值得注意的是，DNAJB6中Fx-repeats的突变（如F91L）虽不直接影响α5螺旋结合，但通过变构效应改变GF-linker构象，这为理解LGMDD1致病机制提供了新视角。从更广泛的生物学意义看，该工作揭示了低复杂性连接区（low-complexity regions）如何通过动态构象协调折叠域与无序区的功能，为研究蛋白质相互作用网络提供了范式转移。未来针对GF-linker与Hsp70界面的药物设计，或可开发出调控蛋白质稳态的新策略。
