Выявление с помощью рентгеноструктурного анализа роли остатка L254 в распознавании субстратов карбоксипептидазой Т из Thermoactinomyces vulgaris

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Получены кристаллические структуры комплексов мутантного белка L254N карбоксипептидазы Т со стабильными аналогами переходного состояния N-сульфамоил-L-глутаматом, N-сульфамоил-L-аргинином, N-сульфамоил-L-валином и N-сульфамоил-L-лейцином (разрешение 2.05, 1.89, 2.30, 1.79 Å). Обнаружена зависимость констант ассоциации этих ингибиторов, а также эффективности катализа соответствующих трипептидных субстратов ZAAX от расстояний между атомами лиганда О15, О16, О20, Т19 и активного центра мутантного белка N146, Y225 и E277. Эта зависимость значительно отличается от выявленной ранее зависимости для карбоксипептидазы Т дикого типа. Полученные результаты свидетельствуют об участии лейцина 254, входящего в состав подвижной петли металлокарбоксипептидаз, в дискриминации субстратов карбоксипептидазой Т по типу индуцированного соответствия.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. Х. Акпаров

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Автор, ответственный за переписку.
Email: valery.akparov@yandex.ru

Отделение “Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова” Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники

Россия, Москва

В. И. Тимофеев

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: valery.akparov@yandex.ru

Отделение “Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова” Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники

Россия, Москва

Г. Е. Константинова

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: valery.akparov@yandex.ru

Отделение “Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова” Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники

Россия, Москва

И. П. Куранова

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: valery.akparov@yandex.ru

Отделение “Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова” Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники

Россия, Москва

Список литературы

  1. Song J.J., Hwang I., Cho K.H. et al. // J. Clin. Invest. 2011. V. 121. № 9. P. 3517. https://doi.org/10.1172/JCI46387
  2. Vendrell J., Querol E., Avilés F.X. // Biochim. Biophys. Acta. 2000. V. 1477. № 1–2. P. 248. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167483899002800
  3. Estell D., Graycar T., Miller J. et al. // Science. 1986. V. 233. P. 659. https://www.science.org/doi/10.1126/science.233.4764.659
  4. Wells J., Powers D., Bott R. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1987. V. 84. № 5. P. 1219.
  5. Hedstrom L., Szilágyi L., Rutter W.J. // Science. 1992. V. 255. P. 1249. https://doi.org/10.1126/science.1546324
  6. Hedstrom L., Farr-Jones S., Kettner C. et al. // Biochemistry. 1994. V. 33. № 29. P. 8764. https://doi.org/10.1021/bi00195a018
  7. Gul S., Pinitglang S., Thomas E. et al. // Biochem. Soc. Trans. 1998. V. 26. № 2. P. 171. https://doi.org/10.1042/bst026s171
  8. Akparov V.Kh., Timofeev V.I., Konstantinova G.E. et al. // PLoS One. 2019. V. 14. № 12. P. 1. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0226636
  9. Stepanov V.M. // Methods Enzymol. 1995. V. 248. P. 675. https://doi.org/10.1016/0076-6879(95)48044-7
  10. Osterman A.L., Stepanov V.M., Rudenskaia G.N. et al. // Biokhimiia. 1984. V. 9. № 2. P. 292. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/6424730
  11. Grishin A.M., Akparov V.K., Chestukhina G.G. // Biochem. Moscow. 2008. V. 73. № 10. P. 1140. https://doi.org/10.1134/s0006297908100118
  12. Akparov V.K., Grishin A.M., Yusupova M.P. et al. // Biochem. Moscow. 2007. V. 72. № 4. P. 416. https://doi.org/10.1134/s0006297907040086
  13. Ho S.N., Hunt H.D., Horton R.M. et al. // Gene. 1989. V. 77. № 1. P. 51. https://doi.org/10.1016/0378-1119(89)90358-2
  14. Cueni L.B., Bazzone T.J., Riordan J.F., Vallee B.L. // Anal. Biochem. 1980. V. 107. № 2. P. 341. https://doi.org/10.1016/0003-2697(80)90394-2
  15. Battye T., Kontogiannis L., Johnson O., Powell H. //Acta Cryst. D. 2011. V. 67. № 4. P. 271. https://doi.org/ 10.1107/S0907444910048675
  16. Rimsa V., Eadsforth T.C., Joosten R.P., Hunter W.N. // Acta Cryst. D. 2014. V. 70. № 2. P. 279. https://doi.org/10.1107/S1399004713026801
  17. Murshudov G.N., Vagin A.A., Dodson E.J. // Acta Cryst. D. 1997. V. 53. № 3. P. 240. https://doi.org/10.1107/S0907444996012255
  18. Emsley P., Cowtan K. // Acta Cryst. D. 2004. V. 60. № 12. P. 2126. https://doi.org/10.1107/S0907444904019158
  19. Pauling L. // Chem. Eng. News. 1946. V. 24. № 10. P. 1375. https://doi.org/10.1021/cen-v024n010.p1375
  20. Wolfenden R. // Mol. Cell. Biochem. 1974. V. 3. № 3. P. 207. https://doi.org/10.1007/BF01686645
  21. Akparov V., Timofeev V., Kuranova I., Khaliullin I. // Crystals. 2021. V. 11. № 9. P. 1088. https://doi.org/10.3390/cryst11091088

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Корреляция между значениями –lgKi для взаимодействия N-сульфамоил-X аналогов переходных состояний и kcat/Km для гидролиза соответствующих трипептидных субстратов (ZAAX, где X – вариабельный аминокислотный остаток) с помощью КПТ дикого типа (ромбы) и мутантного белка КПТ L254N (квадраты).

Скачать (37KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Расположение N-сульфамоильных ингибиторов SArg (а), SGlu (б), SLeu (в), SVal (г) в активном центре КПТwt/КПТL254N. Мутантный белок выделен светлым.

Скачать (119KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Зависимость констант ассоциации сульфамоильных ингибиторов с КПТwt и мутантным белком КПТ L254N от длины связи между O15 сульфамоильной группы и ND2 ASN146 (а), а также О16 и Y255[OH] (б). Оба атома кислорода лиганда имитируют атомы кислорода С-концевого карбоксила субстрата. Квадраты – значения, относящиеся к мутантному белку L254N.

Скачать (121KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Зависимости логарифмов констант ассоциации (а, в) сульфамоильных ингибиторов с КПТwt и КПТ L254N и эффективности катализа (б) от расстояний между атомами ингибитора (N19, S, O20) и атомами остатков каталитических центров N19-E277[OE1] (а), O20-E277[OE2] (б), S-Zn2+(в), входящих в тетраэдрический переходный комплекс. Данные для КПТwt – ромбы, для КПТ L254N – квадраты.

Скачать (181KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025