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.2010年3月17日；29(6):1045-54.
doi:10.1038/emboj.2010.6。 Epub 2010年2月11日。

ESCRT-0的VHS域在与多泛素化货物的高亲和力结合中起协同作用

任雪峰 1, 詹姆斯·赫利
附属公司

ESCRT-0的VHS域在与多泛素化货物的高亲和力结合中起协同作用

任雪峰等。 欧洲工商管理硕士J. .

摘要

VHS（Vps27、Hrs和STAM）结构域出现在ESCRT-0亚基Hrs、STAM、GGA适配器和其他贩运蛋白中。STAM VHS域-泛素复合体的结构以2.6A的分辨率进行了求解，表明泛素识别的决定簇在几乎所有VHS域中都是保守的。酵母和人类中所有类别的VHS域蛋白的VHS结构域，包括ESCRT-0的两个亚单位，在体外结合泛素。ESCRT与Lys63连接的多泛素化货物的分类有关。完整的人类ESCRT-0与Lys63连接的四泛素的结合比单泛素紧密50倍，但仅比Lys48连接的四泛素紧密2倍。亲和力的提高归因于ESCRT-0的灵活连接的VHS和UIM基序在与多泛素链的强烈结合中的协同作用。对酵母ESCRT-0中所有五个泛素结合位点的突变分析表明，将Lys63连接的多泛素化货物Cps1分拣到液泡需要它们之间的协同作用。

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数字

图1
图1
STAM VHS（Vps27、Hrs和STAM）结构域-泛素（Ub）复合物。(一)STAM1 VHS域复合物的整体结构以黄色显示，Ub以浅蓝色显示。显示了关键Ub残基Ile44、Lys48和Lys63的侧链。(B类)STAM1 VHS结构域与由Ub Ile44、Gly47和Val70组成的疏水补丁（绿色）结合。参与结合的碱性残基Arg42、Lys48和His68为深蓝色，而Gln49为白色。Ub表面上剩余的非相互作用残余物为浅蓝色。(C类)综合体中的交互作用。氢键用虚线表示。(D类)野生型和突变VHS结构域与Ub的结合。插图中确定了野生型和突变VHS结构域的结合曲线。
图2
图2
结构泛素（Ub）结合基序在几乎所有的VHS（Vps27、Hrs和STAM）结构域中都是保守的。(一)与结构域的N末端一半相对应的区域中VHS结构域蛋白的对齐序列。人类STAM1 VHS结构域的二级结构用实心条表示α-螺旋。显示对VHS域至关重要的残基–Ub结合用红色阴影表示，参与交互作用但对交互作用不重要的其他残基用蓝色阴影表示。不直接参与结合的相同保守残基被涂成灰色。物种缩写：Hs，智人; Dm、，黑腹果蝇; 和Sc，酿酒酵母. (B类)所选VHS结构域蛋白的结构域组织示意图。中显示的序列(一)，STAM2_Hs的域结构与STAM1_Hs相似；Hrs_Dm类似于Hrs_Hs、GGA1_Hs和GGA2_Hs类似于GGA3_Hs；和GGA2_Sc样GGA1_Sc.SH3，Src同源3结构域；核心、ESCRT-0核心GAT和负责异二聚化的卷曲线圈区域；PSAP、PTAP、PSDP是ESCRT-I结合基序；CB，氯菊酯结合；GAE、γ-适应素耳域。
图3
图3
泛素几乎与所有VHS（Vps27、Hrs和STAM）域结合。泛素（Ub）和所示VHS结构域之间的表面等离子体共振（SPR）结合曲线由插图中的键识别。
图4
图4
STAM1的ESCRT-0和VHS（Vps27、Hrs和STAM）结构域片段贪婪地结合多泛素链。(一)全长ESCRT-0的表面等离子体共振（SPR）曲线。(B类)STAM-VHS结构域和VHS-UIM结构域的SPR曲线。(C类)小时DUIM和VHS–FYVE–DUIM构造的SPR曲线。顶部标记的结构与插图中键识别的泛素（Ub）链之间的SPR结合曲线。可饱和组分的结合曲线归一化为100%。在某些情况下，总结合包括非饱和、非特异性成分，导致值高于100%。(D类)人类和酵母ESCRT-0对单和多泛素化货物的识别模型。
图5
图5
酵母中的Cps1排序依赖于ESCRT-0 Ub结合域的协同作用。所示质粒转化为第27版Δhse1型Δ酵母细胞，并对GFP-Cps1（货物）和FM4-64（膜）荧光进行成像，如图所示(一–J型).
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