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.1998年4月24日；278(1):267-78.
doi:10.1006/jmbi.1998.1704。

GroE-ATPase循环中的不对称、承诺和抑制在两个GroEL环上施加交替功能

N M卡德 1, N A兰森, M J悬崖, A R克拉克
附属公司

GroE-ATPase循环中的不对称、承诺和抑制在两个GroEL环上施加交替功能

N M卡德等。 分子生物学杂志. .

摘要

用瞬态动力学研究了GroE伴侣蛋白的ATP酶循环，以剖析GroEL不对称负载核苷酸的配合物中的部分反应。ADP占据一个七元环不会抑制另一个环与ATP的结合，也不会阻止随后的结构重排到“开放”状态。然而，ADP结合完全抑制了不对称复合物中的ATP水解，即当ADP与另一环结合时，ATP不能被水解。ADP对ATP酶的这种非竞争性抑制与以下类型的环开关或“二冲程”机制一致：ATP:GroEL-->ADP:GroSL-->ADP:GrouEL:ATP-->GroEL：ATP-->GrouEL:ATP-->GroEL:ADP，即，对于GroEL环，ATP以交替方式翻转。当ATP-稳定，“开放”状态受到己糖激酶和葡萄糖的挑战，以淬灭游离ATP时，开放状态缓慢放松（0.44 s-1），回到apo（或闭合）构象。然而，这一速度比水解步骤快三倍，表明结合ATP不参与水解。当GroES与GroEL:ATP复合物结合并且系统以相同的方式被猝灭时，大约一半的结合ATP在伴侣蛋白复合物上发生水解，表明协同蛋白增加了结合程度。因此，ATP水解的非竞争性抑制，再加上协同蛋白阻断环间配体交换的能力，会对每个GroEL环依次施加ATP水解和GroES结合的往复反应循环。综上所述，这些数据表明，体内主要的生产性稳态反应是：GroEL:ATP:GroES-->GroEL:ADP:GroS-->ATP：GroEL：ADP:GrouES-->ATP：GroEL:ADP-->GroES：ATP：Gro EL:ADP-->GroES:ATP:GroEL，而水解的显著抑制可能是通过形成一种死基ADP:GroEL:ATP:GroS复合物而产生的。

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