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。2013年2月19日；110（8）：E643-52。
doi:10.1073/pnas.1216229110。 Epub 2013年2月4日。

PX-FERM蛋白质对不同跨膜货物进行内体转运的结构基础

拉杰什·加伊 1, 安德烈亚·布加西奇, 刘华东, 苏珊·诺伍德, Sune Skeldal公司, 伊丽莎白·J·库尔森, 尚顺成（Shawn Shun-Cheng Li）, 罗汉·D·提斯代尔, 布雷特·M·柯林斯
附属公司

PX-FERM蛋白质对不同跨膜货物进行内体转运的结构基础

拉杰什·加伊等。 美国国家科学院程序。 。

摘要

内吞作用后蛋白质通过内质体细胞器的转运对于调节细胞表面蛋白质的稳态和控制信号转导途径至关重要。然而，控制这些膜转运过程的机制尚不清楚。Phox-homology（PX）结构域包含的蛋白质分拣连接蛋白（SNX）17、SNX27和SNX31最近已成为跨膜货物内体再循环和通过一个非典型带4.1/ezrin/radixin/moesin（FERM）结构域结合保守Asn-Pro-Xaa-Tyr-sorting信号的关键调节器。在这里，我们展示了与P-选择素粘附蛋白的分选基序结合的SNX17 FERM结构域的晶体结构，揭示了非典型FERM结构区的结构和识别这些重要分选序列的分子基础。我们进一步表明，PX-FERM蛋白具有杂乱的能力，可以结合广泛的假定货物分子，包括受体酪氨酸激酶，并提出了它们与膜、货物和调节蛋白协调分子相互作用的模型。

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利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。

数字

图1。
图1。
非典型SNX17 FERM结构域的结构。(一个)非典型SNX17 FERM畴晶体结构的带状表示，分别以红色、绿色和蓝色表示三个子模块F1、F2和F3。(B类)SNX17的FERM结构域与基数[蛋白质数据库（PDB）ID，1GC7）]的重叠（28）。较亮的蠕虫显示SNX17；浅色表示根素。α3B螺旋存在于所有其他FERM结构域中，但在SNX17、SNX27和SNX31中不存在，表现为较厚的绿色蠕虫。SNX17的三个子模块的三叶草排列显示出与radidin的总体相似性，但与talin蛋白的延伸构象显著不同（27）。(C和D类)显示了SNX17的解决方案SAXS数据(C)和SNX27(D类)FERM域。SNX17和SNX27 FERM畴在溶液中均采用致密的球状结构，这与SNX17 FERM晶粒结构一致。(左侧)黑色的实验SAXS轮廓与CRYSOL（绿色）根据SNX17晶体结构计算的理论轮廓或程序GASBOR（红色）确定的从头算模型叠加。插图显示实验数据的吉尼亚曲线图。(居中)P（r）从SAXS数据导出的函数。(赖特)GASBOR的平均（灰色）和过滤（蓝色）结构包络。SNX17 FERM畴的晶体结构如带状表示所示，并使用SUPCOMB20对接到从头算包络中。
图2。
图2。
SNX17 FERM结构域和P-选择素ICD复合体的结构。(一个)先前发现与SNX17相互作用的货物ICD的NPxY/NxxY序列表。显示了ICD的周围序列。参考文献见正文。(B类)与P-选择素ICD结合的SNX17 FERM结构域的晶体结构表明，NPxY/NxxY基序结合SNX17的F3子模块。P-选择素肽以黄色棒状表示，并精制2F类o个-F类c（c）结合肽的电子密度为1.5σ，以洋红色显示。(C)由SNX17螺旋α1C（蓝色）和链β5C（洋红色）形成的P-选择素ICD结合槽的表面表征。与β5C-α1C沟形成关键接触的肽残基用虚线圆圈表示。(D类)SNX17的F3叶和P-选择素的ICD之间相互作用的详细视图。P-选择素肽显示在显式原子模型（黄色圆柱）中，F3模块表示为色带。参与与P-选择素ICD相互作用的SNX17 F3结构域氨基酸显示为蓝色圆柱体，氢键用虚线表示。界面水分子显示为灰色球体。(E类)将SNX17、SNX27和SNX31 PX-FERM蛋白质中保守的残基映射到SNX17结构上，突出了肽结合位点的保护。SNX17 FERM域的表面为白色（非保守）到绿色（高度保守）。虚线椭圆表示肽结合槽。
图3。
图3。
SNX17/P-选择素复合物与远相关的内吞和信号复合物的比较。(一个)SNX17 F3模块以蓝色显示，与P-选择素ICD绑定，以黄色显示，临界N−3和Y0NPxY/NxxY图案在表面表示中突出显示。该结构类似于其他几个显示用于比较的内吞和信号复合物：FE65的PTB结构域结合到APP ICD（PDB ID，3DXC）（36，56），talin的F3亚结构域结合在β1整合素ICD（PD B ID，3G9W），（37），ARH的PTB区域结合到LRP1 ICD。在每种情况下，N−3和Y0NPxY/NxxY基序的侧链以透明的绿色表面表示，并指示了结合ICD的N和C末端。(B类)APP、β1整合素和LRP1的ICD关键侧链与SNX17 FERM结构域/P-选择素复合物的详细比较表明它们的相对取向相似。所有肽侧链的颜色如一个SNX17的相互作用侧链显示为蓝色圆柱体。(C)P-选择素ICD包含重叠的Yxx⁄和NPxY/NxxY排序基序。结合到SNX17（黄色）的P-选择素ICD的结构与结合到AP2μ2亚单位（品红色）的相邻P-选择蛋白YGVF-肽重叠（38）。
图4。
图4。
PX-FERM蛋白NPxY/NxxY货物结合位点的突变分析。SNX17的NPxY/NxxY结合位点和SNX27的类似区域的突变抑制肽基序相互作用。蛋白质的全序列比对显示在图S2. (一个)在GST下拉分析中测试SNX17与GST-P-选择素ICD的相互作用。上面板显示下拉样品的考马斯染色凝胶；下面板显示了使用抗-His抗体检测SNX17的Western blot。(B类)SNX17与P-选择素ICD衍生的NPxY/NxxY基序肽的结合(左侧)和APP(赖特)由ITC使用35μM蛋白质和375μM P-选择素肽（GTYGVFT）进行检测不DP）或1 mM APP肽（CKQNGYE净现值KFFE）。上部面板显示原始数据；下部面板显示了综合标准化数据。(C)在GST下拉分析中测试SNX27ΔPDZ与GST-APP和GST-P-选择素ICD序列的相互作用。上面板显示下拉样品的考马斯染色凝胶，下面板显示使用抗-His抗体检测SNX27ΔPDZ的Western blot。类似于SNX17基序结合位点的突变也消除了SNX27与ICD序列的相互作用。(D类)SNX17和SNX27在CHO-InsR细胞中瞬时表达，并通过免疫荧光标记C末端myc标签（绿色）进行检测。DAPI核标签显示为蓝色。这两种野生型蛋白都显示点状内体募集，同样，具有NPxY/NxxY结合位点改变的SNX27蛋白（W475A突变）也显示点状内胚募集。然而，SNX17-结合突变体显示出弥散的细胞质分布。（比例尺，10μm）
图5。
图5。
PX-FERM蛋白与许多推测的含NPxY/NxxY基序的货物具有混杂结合。为了检测PX-FERM蛋白与其他含有NPxY/NxxY的受体相互作用的潜力，基于Smith等人（42）开发的阵列进行肽阵列筛选。该阵列由126个肽组成，这些肽来自人类蛋白质组的跨膜蛋白，包含NPxY/NxxY序列，并在其磷酸化和非磷酸化Y中进行探测0状态。突出显示了来自类似类别的货物蛋白质。测试的具体结构为GST-SNX17、GST-SNX31和GST-SNX27ΔPDZ。仅GST为阴性对照。
图6。
图6。
细胞内PX-FERM蛋白与RTK的相互作用。用不同的RTK瞬时表达带有myc或GFP标签的SNX17和SNX27，并在稳定表达InsR的CHO细胞中测试其与InsR的结合(一个)或瞬时表达HEK293细胞中的TrkA(B类). 在用相应的激动剂、胰岛素（100 nM，15分钟）或NGF（3 nM，10分钟）刺激前后，用指示的抗体对蛋白质进行免疫沉淀。对照实验在不存在SNX17或SNX27的情况下进行。对于TrkA实验，在免疫沉淀之前用二硫代双（琥珀酰亚胺丙酸酯）交联蛋白质。
图7。
图7。
PX-FERM蛋白质与货物、脂质和调节蛋白质的膜结合模型。该模型显示了PX-FERM蛋白与内体货物（PDZbm和含NPxY/NxxY的分子）、内体脂质PI3P和假定的小GTPase配体的相互作用。该模型来源于SAXS测定的SNX27蛋白的低分辨率结构(图S5)覆盖着X射线晶体学测定的不同配体结合域的高分辨率结构（本研究和参考文献，以及44）。
图P1。
图P1。
PX-FERM蛋白质的结构和功能。(一个)PX-FERM蛋白调节含有NPxY/NxxY排序基序的货物分子的内体运输和再循环。(B类)SNX17 FERM结构域的晶体结构与P-选择素（黄色）的排序基序复合体揭示了肽如何在保守的互补沟内结合F3模块（蓝色）。(C)基于这种结构和先前的研究，我们提出了一种PX-FERM蛋白质与货物分子、膜脂和调节蛋白的协同作用模型，以满足它们在内胚体膜上的功能需要。
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    1. Bonifacino JS，Traub LM公司。跨膜蛋白到内体和溶酶体的分选信号。生物化学年度收益。2003;72:395–447.-公共医学
    1. Kozik P、Francis RW、Seaman MN、Robinson MS。内吞基序筛选。交通。2010;11(6):843–855.-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Pandey KN。用于细胞内分选的小肽识别序列。Curr Opin生物技术。2010;21（5）：611–620。-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Chen WJ、Goldstein JL、Brown MS.NPXY是一个经常在细胞质尾部发现的序列，是低密度脂蛋白受体的包被髓介导内化所必需的。生物化学杂志。1990;265(6):3116–3123.-公共医学
    1. Dvir H等。与LDL受体尾部复合物中常染色体隐性高胆固醇血症磷酸酪氨酸结合域的原子结构。美国国家科学院院刊2012；109(18):6916–6921.-项目管理咨询公司-公共医学

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