在神经元氧化合成酶中绘制FMN-海姆相互作用的跨子单元域间的映射,通过有针对性的定量交叉连接质谱学
Ting Jiang1, Guanghua Wan1, Haikun Zhang1
1Department of Pharmaceutical Sciences, College of Pharmacy, University of New Mexico, Albuquerque, New Mexico 87131, United States.
Biochemistry
|May 15, 2024
概括
卡尔莫杜林 (CaM) 与氧化合成酶 (NOS) 结合会诱导形状变化,从而使NO产生电子转移. 离子强度和CaM调节这些动态,对酶功能至关重要.
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:
- 氧化合成酶 (NOS) 蛋白通过域间电子转移 (IET) 调节氧化 (NO) 生产.
- 与NOS结合的卡尔摩杜林 (CaM) 通过影响域相互作用和运动来控制IET.
- 之前的研究使用交联质谱法 (XL MS) 来绘制NOS结构中的蛋白质动态图.
研究的目的:
- 研究CaM诱导的域间动力学变化和同类基的nNOS氧化酶/FMN (oxyFMN) 结构中的相互作用.
- 阐明CaM和离子强度在稳定NOS输出状态中的作用,以实现高效的IET.
- 使用XL MS和AlphaFold在NOS区域绘制CaM介导的构造变化.
主要方法:
- 量化XLMS (qXLMS) 使用并行反应监测 (PRM) 来评估CaM引起的动态.
- AlphaFold结构预测将已识别的子单位间交叉链接映射到结构模型上.
- 对交叉连接的二次和单次波段进行分析,以量化子单元间相互作用.
主要成果:
- 在nNOS中,CaM结合促进了FMN-heme跨子单元对接复合物的形成.
- 在NOS蛋白中,CaM诱导了广泛的,全性构造变化.
- 特定的交叉链接站点响应离子强度,表明域间盐桥在稳定输出状态方面的作用.
结论:
- 在NOS中,CaM和离子强度是CaM/FMN/heme复合体动态变化的关键调节器.
- 这些调制对于跨子单元域间的FMN-heme相互作用和高效的IET至关重要.
- 这些发现为NOS酶对NO生产的调节提供了洞察力.
