溶液3D结构和内皮单细胞激活多II (EMAP II) 的形状灵活性通过NMR光谱和分子动力学模拟揭示
Dmytro Lozhko1, Lesia Kolomiiets2, Lilia Zhukova3
1Institute of Molecular Biology and Genetics, National Academy of Sciences of Ukraine, 150 Zabolotnogo str., Kyiv 03-143, Ukraine.
Journal of structural biology
|December 15, 2025
概括
内皮单细胞激活聚二 (EMAPII) 在溶液中表现出独特的结构动态,揭示了其细胞因子和tRNA结合功能的双重机制. 这些动态与晶体结构不同,影响其生物活性.
科学领域:
- 结构生物学是结构生物学.
- 生物化学 生物化学
- 分子动力学分子动力学
背景情况:
- 内皮单细胞激活多II (EMAP II) 是一种多功能蛋白质,来自AIMP1/p43前体.
- 它以细胞因子活动和tRNA结合能力而闻名,其结构动态对于功能至关重要.
- 现有的X射线晶体结构可用,但溶液状态动态需要进一步研究.
研究的目的:
- 使用NMR光谱学阐明EMAP II的溶液状态结构和动态.
- 将溶液动态与现有的晶体结构和计算模型进行比较.
- 了解结构动力学如何影响EMAP II的双重功能:细胞因子活性和tRNA结合.
主要方法:
- 核磁共振 (NMR) 光谱,包括15N放松实验.
- 测量-交换 (HDX) 的方法.
- 分子动力学 (MD) 模拟.分子动力学 (MD) 模拟.
主要成果:
- 在解决方案中,EMAP II分为两个具有不同的结构动态的领域.
- 溶液结构与晶体结构具有很高的相似性,但在动态方面存在显著差异.
- 与晶体结构和AlphaFold2模型相比,N终端细胞因子域表现出减少的交换和增加的溶剂可访问性.
- 一种特定的托残留物 (Trp128) 显示侧链方向发生变化,影响tRNA结合.
结论:
- 观察到的结构动态差异表明EMAP II的细胞因子和tRNA结合功能存在双重机制.
- 溶液动态提供了关于细胞因子活性的见解,特别是关于N端域的溶剂可访问性.
- 改变Trp128的方向对于调节tRNA结合具有重要意义,强调了溶液状态结构特征的重要性.
