HDX-MS揭示了基质依赖的,局部化的EX1在保留GT-B糖转移酶,MshA中的 conformational动力学
Ramesh Karki1, Jacquelyn T Hennek1, Wen Chen1
1Department of Chemistry & Biochemistry, The University of Alabama, Tuscaloosa, Alabama 35487, United States.
Biochemistry
|August 17, 2023
概括
这项研究使用/交换质谱法 (HDX-MS) 揭示了糖系转移酶 (GTs) 中溶液中的蛋白质动态. 它表明基质结合诱导了对CgMshA的催化至关重要的结构变化.
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:
- 糖转移酶 (GTs) 是具有明确的静态结构的关键酶,但对它们在催化过程中的溶液动态的理解有限.
- 在与营业额相关的时间尺度上研究酶动力学对于全面了解酶机制至关重要.
研究的目的:
- 通过使用/交换质谱法 (HDX-MS) 来研究*Corynebacterium glutamicum* (CgMshA) 中的保留糖转移酶MshA的溶液中的动力学.
- 为了将观察到的蛋白质动态与基质结合和催化周转相关联.
- 基于动态见解,为CGMshA提出精细的催化机制.
主要方法:
- 脊柱胺与交换,然后进行质谱测量 (HDX-MS) 来探测蛋白质动力学.
- 对对基质 (UDP-GlcNAc) 和产品 (UDP-CgMshA) 的结合反应中的合模式的分析.
- 测量溶剂粘度对催化速率 (kcat) 的影响.
主要成果:
- HDX-MS确定了关键区域 (残留159-198和323-354),在UDP-GlcNAc结合时表现出构造变化,EX1动力学表明了毫秒到秒的时间尺度动态.
- 在C端域中的一个灵活的循环 (β4/α5) 被认为是形状变化的来源,与基质相互作用.
- 产品复合体显示的含量减少,表明形状更加刚硬,而粘度效应支持产品释放作为限制速度的步骤.
结论:
- 基质结合会在CgMshA中诱导显著的结构张力,特别是涉及灵活的C端环.
- 蛋白质动力学在催化机制中发挥着直接作用,促进了基质辅助催化.
- 这些发现为CgMshA提供了更详细的机制模型,突出了动态形状采样的重要性.
