Les protéines désordonnées servent souvent de centres d'interaction impliquant une variété limitée de partenaires. Les complexes avec différents partenaires présentent fréquemment des modes de liaison distincts, impliquant des régions qui restent désordonnées à l'état lié. Alors que les propriétés conformationnelles des protéines désordonnées sont bien caractérisées dans leurs états libres, on en sait moins sur les mécanismes moléculaires par lesquels la spécificité peut être obtenue non pas avec un mais avec plusieurs partenaires. En utilisant le concept de frustration protéique de la théorie du paysage énergétique, nous démontrons que les complexes de protéines désordonnées présentent un degré élevé de frustration locale, en particulier à l'interface de liaison. Ces interactions sous-optimales conduisent à la possibilité de sous-états liés multiples, chacun présentant des modèles de frustration distincts, qui sont différemment peuplés dans des complexes avec des partenaires différents. Ces résultats expliquent comment la spécificité des protéines désordonnées peut être obtenue sans une seule conformation de liaison commune et comment la confusion entre différentes interactions peut être utilisée pour contrôler la liaison à plusieurs partenaires.

Las proteínas desordenadas a menudo sirven como centros de interacción que involucran a una variedad limitada de socios. Los complejos con diferentes socios con frecuencia exhiben distintos modos de unión, que involucran regiones que permanecen desordenadas en el estado unido. Si bien las propiedades conformacionales de las proteínas desordenadas están bien caracterizadas en sus estados libres, se sabe menos sobre los mecanismos moleculares por los cuales se puede lograr la especificidad no con una sino con múltiples parejas. Utilizando el concepto de frustración proteica de la teoría del paisaje energético, demostramos que los complejos de proteínas desordenadas exhiben un alto grado de frustración local, específicamente en la interfaz de unión. Estas interacciones subóptimas conducen a la posibilidad de múltiples subestados unidos, cada uno de los cuales muestra patrones de frustración distintos, que se rellenan de manera diferente en complejos con diferentes socios. Estos resultados explican cómo se puede lograr la especificidad de las proteínas desordenadas sin una sola conformación de unión común y cómo se puede usar la conflicción entre diferentes interacciones para controlar la unión a múltiples parejas.

Disordered proteins frequently serve as interaction hubs involving a constrained variety of partners. Complexes with different partners frequently exhibit distinct binding modes, involving regions that remain disordered in the bound state. While the conformational properties of disordered proteins are well-characterized in their free states, less is known about the molecular mechanisms by which specificity can be achieved not with one but with multiple partners. Using the energy landscape theory concept of protein frustration, we demonstrate that complexes of disordered proteins exhibit a high degree of local frustration, especically at the binding interface. These suboptimal interactions lead to the possibility of multiple bound substates, each displaying distinct frustration patterns, which are differently populated in complexes with different partners. These results explain how specificity of disordered proteins can be achieved without a single common bound conformation and how the confliict between different interactions can be used to control the binding to multiple partners.

غالبًا ما تعمل البروتينات المضطربة كمراكز تفاعل تشمل مجموعة متنوعة من الشركاء المقيدين. تظهر المجمعات مع شركاء مختلفين في كثير من الأحيان أوضاع ربط متميزة، تشمل مناطق لا تزال مضطربة في الحالة المقيدة. في حين أن الخصائص التركيبية للبروتينات المضطربة تتميز بشكل جيد في حالاتها الحرة، إلا أنه لا يُعرف الكثير عن الآليات الجزيئية التي يمكن من خلالها تحقيق الخصوصية ليس مع شريك واحد ولكن مع شركاء متعددين. باستخدام مفهوم نظرية مشهد الطاقة لإحباط البروتين، نثبت أن مجمعات البروتينات المضطربة تظهر درجة عالية من الإحباط المحلي، خاصة عند واجهة الربط. تؤدي هذه التفاعلات دون المستوى الأمثل إلى إمكانية وجود مجموعات فرعية متعددة مرتبطة، تعرض كل منها أنماط إحباط مميزة، والتي يتم ملؤها بشكل مختلف في مجمعات مع شركاء مختلفين. تشرح هذه النتائج كيف يمكن تحقيق خصوصية البروتينات المضطربة دون تكوين رابط مشترك واحد وكيف يمكن استخدام الخلط بين التفاعلات المختلفة للتحكم في الارتباط بشركاء متعددين.