Phosphorylation in protein-protein binding: effect on stability and function

doi:10.1016/j.str.2011.09.021

.2011年12月7日；19(12):1807-15.

doi:10.1016/j.str.2011.09.021。

蛋白质结合中的磷酸化：对稳定性和功能的影响

哈夫米·尼什¹, 桥本康介, 安娜·潘琴科

附属公司

PMID： 22153503
预防性维修识别码：项目经理3240861
内政部： 2016年10月10日/j.str.2011.09.021

蛋白质结合中的磷酸化：对稳定性和功能的影响

哈夫米·尼什等。结构. 2011.

.2011年12月7日；19(12):1807-15.

doi:10.1016/j.str.2011.09.021。

作者

哈夫米·尼什¹, 桥本康介, 安娜·潘琴科

附属

¹美国马里兰州贝塞斯达国家卫生研究院国家医学图书馆国家生物技术信息中心，邮编20892。

PMID： 22153503
预防性维修识别码：项目经理3240861
内政部： 2016年10月10日/j.str.2011.09.021

摘要

翻译后修饰提供了一种动态的方式来调节蛋白质活性、亚细胞定位和稳定性。在这里，我们评估了磷酸化对人类蛋白质组中不同类型复合物的蛋白质结合和功能的影响。我们发现磷酸化位点往往位于异寡聚物和弱瞬态同寡聚复合物的结合界面上。磷酸化的分子机制分析表明，磷酸化可以直接调节界面上的相互作用强度，并且在杂寡聚物中，结合热点倾向于磷酸化。虽然大多数配合物在磷酸化或去磷酸化时没有显示出显著的估计稳定性差异，但对于大约三分之一的配合物，它会导致结合能发生相对较大的变化。我们讨论了磷酸化介导配合物形成和调节功能的情况。我们发现磷酸化位点比其他界面残基更有可能进化保守。

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图1
蛋白质复合物和结合界面上同寡聚物（A；蛋白质中308个磷蛋白，界面上111个）和杂寡聚体（B；蛋白质中290个磷蛋白和界面上160个）的磷蛋白部分的概率密度函数。这些分布的平均值之间的差异非常显著（通过Wilcoxon秩和检验，同寡聚物和异寡聚体的p值均为2.2e-16）。插图：永久性低聚物的曲线显示为红色，强瞬态低聚物显示为橙色，弱瞬态低聚物显示为绿色。通过高斯核密度估计对分布进行平滑。另见表S1和S2。

图2
界面Ser、Thr和Tyr磷酸化后结合能变化的概率密度函数（ΔΔG^第页). 同寡聚物（磷酸盐附着界面上的N=74个磷酸盐基）的曲线显示为粉红色，而杂寡聚体（N=104）的曲线则显示为蓝色。注意ΔΔG^第页由于程序的限制，仅计算了二聚体。分布向正值移动（p值=2e-16）。插图：永久性低聚物显示为红色，强瞬态低聚物表示为橙色，弱瞬态低聚物表示为绿色。通过高斯核密度估计对分布进行平滑。

图3
结合界面上磷酸化位点保守性得分的概率密度函数。零保守性得分对应于与蛋白质家族平均保守性相同的进化保守性数量。A：同寡聚体，磷酸化位点（界面上的N=275个磷酸位点）的保存显示为红色，非磷酸化位点的（N=2773）显示为紫色。B：杂寡聚体，磷酸化位点（N=521）的保护以蓝色显示，非磷酸化位点的保护（N=5559）以绿色显示。与所有配合物，特别是杂低聚物的界面非磷酸盐类的守恒相比，磷灰石的守恒分布显著向正值偏移（所有配合物的p值=0.00001，杂低聚体的p值=0.015）。通过高斯核密度估计对分布进行平滑。另请参见图S3。

图4
Smad1和Smad2配合物中的磷酸化。A： Smad2结构的叠加（PDBID:1khx，黄色）和FoldX生成的Smad1磷酸化模型（基于1khu，每个亚基分别以红色、绿色和蓝色显示）。磷酸化的Ser462、463和465被染成红色。B：磷酸化Smad 1和Smad 2的三个亚单位的C末端环。亚基的颜色与A）中相同，磷酸基团的颜色与亚基相同。

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中的注释

界面处的磷酸化。
戴维斯FP。戴维斯FP。结构。2011年12月7日；19(12):1726-7. doi:10.1016/j.str.2011.11.006。结构。2011 PMID：22153492

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