关于真空分类受体如何识别类似维西林的种子储存蛋白的C端分类决定者的结构洞察
Shu Nga Lui1, Hsi-En Tsao1, Anthony Hiu-Fung Lo1
1Centre for Protein Science and Crystallography, State Key Laboratory of Agrobiotechnology, School of Life Sciences, The Chinese University of Hong Kong, Hong Kong, China.
真空分类受体 (VSR) 将特定的C端决定体与种子储存蛋白结合,将其引导到真空中. 结构和突变性研究揭示了关键的相互作用,并确定了这种必不可少的植物蛋白分类过程的决定因素.
科学领域:
- 植物细胞生物学
- 分子植物科学
- 走私蛋白质
背景情况:
- 在种子发育过程中,真空分类受体 (VSR) 对于将储存蛋白引导到蛋白储存真空至关重要.
- VSR 识别位于载荷蛋白 C 端的序列特定真空分类决定因素 (ctVSD).
- VSRs的蛋白酶相关 (PA) 域介导与ctVSDs的相互作用.
研究的目的:
- 通过确定VSR1 PA域的晶体结构,以一种类似于维西林的种子储存蛋白22 (VL22) C终端来阐明VSR-cargo识别的结构基础.
- 在VSR介导的蛋白质分类中研究特定残留物和相互作用的功能意义.
- 在识别不同货物蛋白中探索VSR乱交的决定因素.
主要方法:
- 用X射线结晶学来确定与VL22C终端五 (SDRFV) 复合的VSR1PA域的结构.
- VSR1-VL22复合体与VSR1的apo形式以及其他已知的VSR-cargo复合体之间的结构比较.
- 使用标记蛋白和扫描突变发生的Arabidopsis原质体的功能测试来评估真空向和识别分类决定因素.
主要成果:
- 晶体结构显示VL22与由VSR1PA域形成的特定基层结合,其中包括货物结合环和交换机区域.
- 与其他已知的载荷相比,VL22的C端基与VSR1的不变Arg95形成盐桥,VL22参与了额外的疏水和键相互作用.
- 突变和蛋白质标记实验表明,VL22的C端序列作为分类决定因素,而VL43中的特定替代将其转化为功能决定因素,这表明基于电荷的排斥抑制了VL43的分类.
结论:
- 在载荷结合时,VSR1 PA域经历了构造变化,突出显示了受体-连接体相互作用的动态性质.
- 特定的相互作用,包括盐桥和疏水接触,对于VSR介导的ctVSD的识别至关重要.
- 在ctVSD中,个人残留物偏好的附加性贡献可能导致VSR的无序性,其中电荷排斥在排除某些载荷蛋白中发挥了作用.
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