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来自磁带突变发生的证据表明,未知结构的蛋白质中存在结构-功能动机
N D Clarke1, D C Lien, P Schimmel
1Department of Biology, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge 02139.
Science (New York, N.Y.)
|April 22, 1988
概括
酶之间的结构相似性,如Ile-tRNA合成酶和Tyr-tRNA合成酶,可以预测功能. 在Ile-tRNA合成酶中,一个保留的部分对于异黄素结合至关重要,突变会显著影响其活性.
科学领域:
- 生物化学 生物化学
- 结构生物学 结构生物学
- 酶学 是一种酶学.
背景情况:
- 大多数酶的三维结构仍然未知.
- 功能相关的酶可能共享保存的结构动机.
- 乳腺转移RNA (tRNA) 合成酶结构在很大程度上没有特征.
研究的目的:
- 根据与Tyr-tRNA合成酶的结构同质性,预测Ile-tRNA合成酶中保存部分的功能.
- 为了研究这个片段在酶对异黄素的结合部位中的作用.
- 通过突变发生和生物化学测试来验证预测的功能.
主要方法:
- 在Ile-tRNA合成酶中保存的氨基酸段的比较分析.
- 预测Ile-tRNA合成酶和Tyr-tRNA合成酶之间的结构和功能关系.
- 卡塞特突变发生引入Ile-tRNA合成酶的十个氨基酸部分的突变.
- 生物化学分析,包括确定迈凯利斯常数 (Km) 和速率常数 (kcat).
主要成果:
- 在Ile-tRNA合成酶中的十个氨基酸段被确定为高度保守的.
- 突变突变发现,在这个部分,很少有替代物被容忍.
- 一种特定的替代方法大大增加了异黄素的Km (>6000倍),对其他基质或反应速率的影响最小.
结论:
- 在Ile-tRNA合成酶中保存的细分是isoleucine结合位形成的关键.
- 结构同质性提供了一个强大的方法来推断酶的功能.
- 保存区域的有针对性的突变发生可以阐明酶机制.