Komunikace mezi katalytickým jádrem a regulační doménou v cystathionin β-synthase: studie užitím diferenciálního kovalentního značení a výpočetního modelování

Abstrakt

Cystathionine β-synthasa (CBS) je modulární enzym, který katalyzuje kondenzaci serinu a homocysteinu. Atomový mechanismus allosterické regulace CBS nebyl doposud uspokojivě popsán.

V této práci jsme porovnali reaktivitu postranních aminokyselinových řetězců ve zkrácené CBS bez regulační domény (45CBS) a v plnodélkovém proteinu (wtCBS). Použili jsme k tomu kovalentní značení šesti modifikačními činidly s následnou hmotnostně-spektrometrickou detekcí.

V 45CBS jsme identifikovali 50 modifikovaných míst, přičemž 4 z nich nebyly detegovány ve wtCBS. Jedno diferenčně modifikované místo (kluster W408/W409/W410) je součástí mezidoménového spojníku.

Ostatní tři postranní řetězce (K172 a/nebo K177, R336 a K384) jsou umístěny ve stejné oblasti krystalové struktury 45CBS; výpočetní modelování ukázalo, že tyto aminokyselinové zbytky mohou tvořit regulační rozhranní v CBS.

Klíčová slova

• selective chemical-modification
• adenosyl-l-methionine
• mass-spectrometry
• allosteric regulation
• intrasteric inhibition
• structural insights
• protein-structure
• escherichia-coli
• active core
• activation