EB1のSxIP配列結合における「ドック」と「ロック」の機構

Kernekoncepter

EB1のC末端EBHドメインはSxIPモチーフを介して結合するが、SxIP配列自体は低親和性であり、その後の配列が重要である。EB1はSxIPモチーフとの初期結合(「ドック」)に続いて、C末端の折り畳み(「ロック」)によって高親和性の結合を形成する。

Resumé

本研究では、EB1のC末端EBHドメインとMACFタンパク質由来のSxIP含有ペプチドの相互作用を解析した。

SxIPモチーフ自体は低親和性しか示さず、SxIP配列の後続の残基が重要であることが示された。NMRデータから、EB1はSxIPモチーフとの初期結合(「ドック」)に続いて、C末端の折り畳み(「ロック」)によって高親和性の結合を形成することが明らかになった。

「ドック」段階では、SxIPモチーフが部分的に形成された結合ポケットに結合する。その後、SxIPモチーフに続く配列がEB1のC末端を折り畳ませ、完全な結合ポケットを形成する「ロック」段階へと移行する。この2段階の結合機構により、SxIPモチーフの低親和性が補完され、高親和性の結合が実現される。

さらに、SxIPモチーフ後の配列を改変することで、EB1への結合親和性を2桁向上させることができた。この高親和性ペプチドは細胞内でEB1のコメット構造に局在化し、EB1との相互作用を増強することが示された。

本研究は、EB1のSxIP配列認識機構を詳細に解明し、EB1の機能制御に向けた基盤を提供するものである。

Statistik

SxIPモチーフ単独では10 mM程度の低親和性しか示さないが、11残基のMACFペプチドでは3.5 μMまで向上する。
EBHドメインのC末端欠失変異体では、11MACFペプチドの親和性が10倍低下する。
11MACF-VLLペプチドの親和性は70 nM、11MACF-VLLRKペプチドは16 nMまで向上する。

Citater

「SxIPモチーフ自体は低親和性しか示さず、SxIP配列の後続の残基が重要である」
「EB1はSxIPモチーフとの初期結合(「ドック」)に続いて、C末端の折り畳み(「ロック」)によって高親和性の結合を形成する」
「SxIPモチーフ後の配列を改変することで、EB1への結合親和性を2桁向上させることができた」

Vigtigste indsigter udtrukket fra

Dock-and-lock binding of SxIP ligands is required for stable and selective EB1 interactions

by Almeida,T., ... kl. www.biorxiv.org 02-29-2024

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.27.581919v1

Dybere Forespørgsler

EB1以外のSxIP配列結合タンパク質でも同様の2段階結合機構が見られるか

EB1以外のSxIP配列結合タンパク質でも同様の2段階結合機構が見られるか?
EB1以外のSxIP配列結合タンパク質についても、同様の2段階結合機構が見られる可能性があります。この研究では、SxIPモチーフ自体が特異性を提供する一方で、SxIPモチーフの直後に位置する領域がEBH C末端の折りたたみを誘導し、全体の結合親和性を定義することが示されています。このような2段階の結合機構は、他のSxIP配列結合タンパク質でも同様に起こる可能性があります。これは、特定のモチーフがタンパク質間の相互作用において重要な役割を果たす一方で、その周辺領域が結合の安定性や特異性に影響を与えることを示唆しています。

SxIPモチーフ以外の短配列モチーフも同様の結合機構を持つか

SxIPモチーフ以外の短配列モチーフも同様の結合機構を持つか?
SxIPモチーフ以外の短配列モチーフについても同様の結合機構が見られる可能性がありますが、その具体的な機構はモチーフやタンパク質によって異なる可能性があります。この研究では、SxIPモチーフに焦点を当てていますが、他の短配列モチーフについても同様の2段階結合機構が存在する可能性が考えられます。重要なのは、特定のモチーフがタンパク質間の相互作用において特異性を提供し、その周辺領域が結合の安定性や親和性に影響を与えることです。さまざまな短配列モチーフについての研究が行われることで、このような結合機構の普遍性や多様性についてさらに理解が深まる可能性があります。

EB1のSxIP配列認識機構の進化的な意義は何か

EB1のSxIP配列認識機構の進化的な意義は何か?
EB1のSxIP配列認識機構の進化的な意義は、細胞内の微小管のプラス末端でのシグナル伝達や細胞内の機能において重要な役割を果たしていることが挙げられます。EB1は、微小管のプラス末端に局在し、他の微小管関連タンパク質をプラス末端に誘導することで微小管の成長や安定性を調節し、細胞内の様々なプロセスに関与しています。SxIP配列認識機構は、これらのプロセスにおいてEB1が他のタンパク質と相互作用し、微小管の機能やシグナル伝達を調節するための基盤を提供しています。この進化的な機構は、細胞内の機能や構造の維持において重要な要素として、EB1の進化と適応に貢献していると考えられます。