在氨酸A子单元的P茎部位的小分子结合会引发延伸到活性部位的构造变化
John E McLaughlin1, Michael J Rudolph2, Arkajyoti Dutta1
1Department of Plant Biology, Rutgers, The State University of New Jersey, New Brunswick, New Jersey, USA.
一种新的化合物通过结合素毒素A亚单元 (RTA) P-茎口袋,有效地抑制素毒素和Shiga毒素 (Stx). 这一发现为对抗这些危险的生物恐怖分子提供了有希望的治疗策略.
科学领域:
- 生物化学 生物化学
- 分子生物学分子生物学
- 毒理学 毒理学 毒理学
背景情况:
- 素和Shiga毒素 (Stx) 是一种强大的生物毒素,通过向真核核核糖核酶体来抑制蛋白质合成.
- 目前还没有有效的治疗方法来治疗酸盐中毒或滋毒素产生的大肠杆菌感染,这凸显了急需进行治疗干预的必要性.
- 氨酸毒素A亚单元 (RTA) 清除核糖体的氨酸/氨酸循环,但确切的机制尚不清楚.
研究的目的:
- 描述第二代化合物,旨在抑制RTA的催化活性.
- 为了评估该化合物对瑞全毒素和Stx2A1.1.的疗效.
- 阐明RTA抑制剂相互作用的结构基础,并了解结合诱导的构造变化.
主要方法:
- 一种具有增强结合亲和力的新型RTA抑制剂的合成和表征.
- 使用Vero细胞进行体外细胞毒性测定,以评估辛全毒素抑制.
- 进行X射线晶体学以确定RTA抑制剂复合物的结构.
- 溶液核磁共振 (NMR) 光谱 (化学转移扰动) 用于验证结构变化.
主要成果:
- 与原始化合物相比,第二代化合物对RTAP茎口袋的结合亲和力增加了30倍以上.
- 该抑制剂有效地中和维罗细胞中的瑞全毒素细胞毒性,而不会引起明显的细胞毒性.
- 观察到对Stx2A1的保护,表明了更广泛的适用性.
- X射线和NMR数据显示,抑制剂结合会诱导从P茎部位延伸到RTA的活性部位裂的形状变化.
结论:
- 一种强大的RTA抑制剂已经开发出来,证明了对辛和Stx2A1.1.的显著治疗潜力.
- 结构研究对RTA的作用机制以及形状灵活性在其催化活动中的作用提供了关键的见解.
- 这项研究为开发针对生物恐怖主义中使用的核糖体失活蛋白的新疗法奠定了基础.
更多相关视频
09:30Analyzing Dynamic Protein Complexes Assembled On and Released From Biolayer Interferometry Biosensor Using Mass Spectrometry and Electron Microscopy
Published on: August 6, 2018
09:03A Simple Fluorescence-based Reporter Assay to Identify Cellular Components Required for Ricin Toxin A Chain RTA Trafficking in Yeast
Published on: December 15, 2017
相关概念视频
Cooperative Allosteric Transitions
Rab Proteins
Rab proteins switch between a cytosolic, GDP-bound inactive state and a membrane-anchored, GTP-bound active state. By themselves, Rabs show slow rates of GDP/GTP exchange and GTP hydrolysis. Thus, Rab proteins are considered...
Directing Proteins to the Rough Endoplasmic Reticulum
Ligand Binding Sites
Protein-ligand interactions are quite specific; even though numerous potential ligands surround a cellular protein at any given time, only a particular ligand can bind to that protein. Moreover, a ligand binds only to a dedicated area on the surface of the protein, known as the...
Conserved Binding Sites
Binding sites are often located in large pockets, and if their location on a protein’s surface is unknown, it can be predicted using various approaches. The energetic method computationally...
Ligand Binding and Linkage
