通过HGSNAT进行 lysosome 跨膜乙化的结构和机制
Ruisheng Xu1,2, Yingjie Ning3, Fandong Ren1
1Interdisciplinary Research Center on Biology and Chemistry, Shanghai Institute of Organic Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Shanghai, China.
现在已经理解了溶酶体跨膜乙化,这对于肝酸硫酸盐降解和预防疾病至关重要. 冷-EM结构显示HGSNAT形成了一个道,使得乙-CoA能够穿过膜并修改肝硫酸盐.
科学领域:
- 生物化学 生化学
- 结构生物学 结构生物学
- 细胞生物学 细胞生物学
背景情况:
- 肝素硫酸盐 (HS) 的 lysosomal 跨膜乙化是由HS 乙-CoA:α-glucosaminide N-乙转移酶 (HGSNAT) 催化.
- HGSNAT功能障碍会导致溶酶体储存疾病,但其机制尚不清楚.
- 在HS降解中,HGSNAT是唯一的非酶酶.
研究的目的:
- 为了阐明HGSNAT介导的跨膜乙化机制.
- 了解HGSNAT如何促进细胞酸乙-辅酶A (Ac-CoA) 和溶解体HS之间的相互作用.
- 提供关于HGSNAT在HS降解中的作用的结构性见解.
主要方法:
- 低温电子显微镜 (cryo-EM) 用于确定HGSNAT的结构.
- 单独获得HGSNAT的结构,与Ac-CoA复合,以及与乙化产品的结构.
- 对这些结构的分析揭示了乙化过程的分子细节.
主要成果:
- HGSNAT存在于二元体中,在Ac-CoA结合后形成一个跨膜道.
- Ac-CoA从细胞质侧结合,促进了乙基跨膜的转移.
- 道内的催化残留物促进了 lysosomal 流体中 HS 的葡萄糖胺组的 N-乙化.
结论:
- 这项研究揭示了HGSNAT.使用的新型跨膜乙化机制.
- 这种机制解释了细胞质基质是如何用于HS的溶酶体修饰的.
- 了解这个过程可能会为溶酶体储存疾病的新治疗策略铺平道路.
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