研究论文\(\def\h填{\hskip5em}\def\hfil{\hski p3em}\def\eqno#1{\hfil{#1}}\)

期刊徽标结构
生物学
国际标准编号:2059-7983

一种约2.5亿年前的虾青素金属肽酶的发酵潜伏期

十字标记徽标

巴塞罗那分子生物学研究所(IBMB)结构生物学系蛋白质分解实验室,高级科学研究委员会(CSIC),巴塞罗那科学园,Baldiri Reixac 15-21,Helix Building,08028 Barcelona,Catalonia,Spain,b条德国梅因茨约翰内斯·格滕贝格大学梅因茨摩尔库拉雷生理研究所(IMP)c(c)德国基尔市奥托·哈恩·普拉茨9号Universität zu Kiel Christian-Albrechts生物化学研究所,邮编:24118
*通信电子邮件:xgrcri@ibmb.csic.es

瑞典隆德大学A.Gonzalez编辑(收到日期:2022年8月10日; 2022年10月2日接受; 在线2022年10月20日)

马蹄蟹多棘鲎是现存的少数几个鲎属物种,可追溯至~2.5亿年前波普兰化石记录。它拥有脊椎动物以外唯一的蛋白水解血液凝固和先天免疫系统,是研究肽酶进化和功能的模式生物。虾青素是一个金属肽酶家族,共有中心~200个残基催化域(CD),在超过1000个物种中发现,分布于全虫和零星细菌中多裂乳杆菌结晶并解决了其结构。一种34个残基,主要是非结构化的前肽(PP)以与底物相反的方向穿过CD的活性位点缝隙,从而阻断其。中央“PP图案”(F35-E-G-D-I公司39)采用环结构,将Asp38定位到与催化金属结合的位置,根据“天冬氨酸开关”机制替换成熟酶中催化所需的溶剂分子。PP的成熟裂解释放了裂解,并导致“激活片段”的重排。此外,成熟的N末端被重新定位以穿透CD部分,并锚定在一个埋藏的“家族特异性”谷氨酸上。总的来说,这种潜伏期机制让人联想到其他三种具有已知酶原和成熟结构的虾青素,即小龙虾虾青素、人类meprinβ和细菌溶血素,但每个都显示出特定的结构特征。值得注意的是,粘液蛋白酶缺乏PP基序,并使用半胱氨酸代替天冬氨酸来阻断催化金属。

1.简介

大西洋马蹄蟹多棘鲎(林奈,1758年[Linnaeus,C.(1758)。《自然系统》(Systema Naturae Per Regna Tria Naturae):第十版,斯德哥尔摩:Laurentius Salvius。])是北美洲特有的一种独特的海洋石首鱼十足目动物(Shuster,1982【Shuster,C.N.Jr(1982)。马蹄蟹的生理学和生物学:正常和环境应激动物的研究,J.Bonaventura、C.Bonaventua和S.Tesh编辑,第1-52页。纽约:Alan R.Liss。]; 墙壁等。, 2002【Walls,E.A.、Berkson,J.&Smith,S.A.(2002),《鱼类科学评论》,第10期,第39-73页。】). 它是现存四种密切相关的马蹄蟹之一,与三齿塔希普利斯巨型鲎圆形癌蝎,发现于亚洲(Sekiguchi&Shuster,2009【Sekiguchi,K.&Shuster,C.N.Jr(2009)。马蹄蟹的生物学和保护,J.T.Tanacredi,M.L.Botton&D.R.Smith编辑,第5-24页。多德雷赫特:施普林格。]). 他们是剑鱼目(Bicknell&Pates,2020)的唯一幸存者【Bicknell,R.D.C.和Pates,S.(2020)。《地球科学前沿》第8卷,第98页。】)并且是三叶虫的近亲(Shuster,1982【Shuster,C.N.Jr(1982)。马蹄蟹的生理学和生物学:正常和环境应激动物的研究,J.Bonaventura、C.Bonaventua和S.Tesh编辑,第1-52页。纽约:Alan R.Liss。]). 事实上,鲎属物种可追溯至~2.5亿年前(Mya)(Bicknell&Pates,2020年【Bicknell,R.D.C.和Pates,S.(2020)。《地球科学前沿》第8卷,第98页。】)Limulidae家族自石炭纪(~360缅甸;Bicknell&Pates,2019年【Bicknell,R.D.C.&Pates,S.(2019),科学报告9,17102。】, 2020【Bicknell,R.D.C.和Pates,S.(2020)。《地球科学前沿》第8卷,第98页。】). 剑鱼属,具有高度保守的马蹄形波普兰根据异常广泛的化石记录推断(Bicknell&Pates,2020【Bicknell,R.D.C.和Pates,S.(2020)。《地球科学前沿》第8卷,第98页。】),可追溯至晚奥陶世(~445)缅甸;鲁德金等。, 2008【Rudkin,D.M.、Young,G.A.和Nowlan,G.S.(2008)。古生物学,51,1-9。】; Bicknell&Pates,2020年【Bicknell,R.D.C.和Pates,S.(2020)。《地球科学前沿》第8卷,第98页。】)或寒武纪(~540缅甸;圣勒默,1952年【斯特梅尔·L(1952),《古生物学杂志》,第26期,第630-639页。】). 因此,这些动物存活了五大块灭绝有时被认为是“活化石”,这是查尔斯·达尔文(达尔文,1859)提出的一个术语[达尔文,C.R.(1859),《通过自然选择论物种起源》,第1版,第107页。伦敦:约翰·默里。])或“稳定形态”(Kin&Błażejowski,2014)【Kin,A.&BłAżejowski,B.(2014),公共科学图书馆,第9期,e108036页。】)是“进化停滞期”的一个例子(拉德金等。, 2008【Rudkin,D.M.、Young,G.A.和Nowlan,G.S.(2008)。古生物学,51,1-9。】).

尽管马蹄蟹的名字叫什么,但实际上它们不是甲壳类动物,而是螯虾,它们在进化上更接近蜘蛛、蜱和蝎子,而不是螃蟹(兰克斯特,1881)[Lankester,E.R.(1881).《微细科学》21,504-548.]; Ballesteros&Sharma,2019年【Ballesteros,J.A.&Sharma,P.P.(2019),《生物系统》68,896-917。】).多裂乳杆菌预期寿命高达20年(Walls等。, 2002【Walls,E.A.、Berkson,J.&Smith,S.A.(2002),《鱼类科学评论》,第10期,第39-73页。】)通常用作实验动物模型,研究其复眼、简单神经系统和海洋无脊椎动物胚胎学(Smith,2022[Smith,S.A.(2022),《无脊椎动物医学》,第三版,G.A.Lewbart编辑,第283-300页。霍博肯:约翰·威利父子公司。]). 此外,它还拥有古老而原始的蛋白水解血液凝固和先天免疫系统,这是脊椎动物以外唯一发现的系统(罗利等。, 1984[Rowley,A.F.,Rhodes,C.P.&Ratcliffe,N.A.(1984)。Zool.J.Linn.Soc.80,283-295。]; 杜立德,2010年【杜立德·R.F.(2010),《天生免疫杂志》,第3期,第9-16页。】; 施密德等。, 2019【Schmid,M.R.,Dziedziech,A.,Arefin,B.,Kienzle,T.,Wang,Z.,Akhter,M.,Berka,J.&Theopold,U.(2019),《昆虫生物化学分子生物学》109,63-71.】; 冬季等。, 2020【Winter,W.E.,Greene,D.N.,Beal,S.G.,Isom,J.A.,Manning,H.,Wilkerson,G.&Harris,N.(2020),《高级临床化学》94,31-84。】; Eleftherianos公司等。, 2021【Eleftherianos,I.、Heryanto,C.、Bassal,T.、Zhang,W.、Tettamanti,G.和Mohamed,A.(2021)。免疫学,164,401-432。】). 因此,多裂乳杆菌是研究肽酶进化和功能的重要有机体(贝克尔·保利等。, 2009[贝克尔·保利(Becker-Pauly,C.)、布鲁斯(Bruns,B.C.)、达姆(Damm,O.)、舒特(Schütte,A.)、哈姆穆蒂(Hammouti,K.)、伯梅斯特(Burmester,T.)和斯特克(Stöcker,W.)(2009),《分子生物学杂志》(J.Mol.Biol.385,236-248).

虾青素是锌依赖性金属肽酶(MP;Stöcker等。, 1993[Stöcker,W.,Gomis-Rüth,F.X.,Bode,W.&Zwilling,R.(1993).欧洲生物化学杂志.214,215-231.]; 戈米斯·吕斯(Gomis-Rüth)、特里罗·穆约(Trillo-Muyo)等。, 2012[Gomis-Rüth,F.X.,Trillo-Muyo,S.&Stöcker,W.(2012).生物化学.393,1027-1041.]; Stöcker&Gomis-Rüth,2013年【Stöcker,W.&Gomis-Rüth,F.X.(2013)。蛋白酶:结构和功能,K.Brix&W.Stö的编辑,第235-263页。维也纳:斯普林格·弗拉格。]; 2019年债券[Bond,J.S.(2019),《生物化学杂志》2941643-1651.])以欧洲淡水小龙虾的原型消化酶虾青素命名无球星L.,1967年首次被描述(普莱德勒等。1967年【Pfleiderer,G.、Zwilling,R.和Sonneborn,H.H.(1967)。霍普·塞勒斯(Hoppe Seylers),《物理化学》第348期,第1319-1331页。】; 斯特克等。, 1988[Stöcker,W.,Wolz,R.L.,Zwilling,R.,Strydom,R.J.&Auld,D.S.(1988).生物化学,275026-5032。], 1992【Stöcker,W.,Gomis-Rüth,F.X.,Huber,R.,Zwilling,R.&Bode,W.(1992).生物化学.霍普·塞勒,373,654.】; Stöcker&Yialouros,2013年【Stöcker,W.&Yiallouros,I.(2013),《蛋白水解酶手册》,第三版,N.D.Rawlings&G.S.Salvesen编辑,第895-900页。牛津:学术出版社。]). Astacins的特征是具有约200个中心残基的锌依赖性催化域(CD),发生在>12在PFAM数据库(Mistry等。, 2021【Mistry,J.、Chuguransky,S.、Williams,L.、Qureshi,M.、Salazar,G.A.、Sonnhammer,E.L.、Tosatto,S.C.E.、Paladin,L.,Raj,S.,Richardson,L.J.、Finn,R.D.和Bateman,A.(2021)。核酸研究49,D412-D419。】). 在后生动物中发现的序列与达尔文的垂直下降一致,偶尔也会达到全生动物的根。它们不存在于植物和病毒中(Semenova和Rudenskaia,2008【Semenova,S.A.和Rudenskaia,G.N.(2008),《生物识别》,Khim.54,531-554。】)并且被发现散布在细菌中,这表明它们是真核生物水平基因转移产生的异种生物(Koonin等。, 2001【Koonin,E.V.、Makarova,K.S.和Aravind,L.(2001),微生物年鉴55,709-742.】; Keeling和Palmer,2008年【Keeling,P.J.&Palmer,J.D.(2008),《国家遗传学评论》第9期,第605-618页。】). astacin CD的结构特征进一步将该家族归入议员的metzincin家族(Bode等。1993年【Bode,W.、Gomis-Rüth,F.X.和Stöckler,W.(1993)。联邦公报第331、134-140页。】; 斯特克等。, 1995【Stöcker,W.、Grams,F.、Reinemer,P.、Bode,W.和Baumann,U.、Gomis-Rüth,F.X.和Mckay,D.B.(1995)。蛋白质科学。4823-840。】; 戈米斯·吕斯(Gomis-Rüth)、特里罗·穆约(Trillo-Muyo)等。, 2012[Gomis-Rüth,F.X.,Trillo-Muyo,S.&Stöcker,W.(2012).生物化学.393,1027-1041.]; Cerdá-Costa&Gomis-Rüth,2014年【Cerdá-Costa,N.&Gomis-Rüth,F.X.(2014),《蛋白质科学》第23期,第123-144页。】)MEROPS数据库的M12A家族(罗林斯和贝特曼,2021年【罗林斯,N.D.和贝特曼,A.(2021)。蛋白质科学。30,83-92。】).

海星有一个基本的结构域,由一个用于分泌的N末端信号肽、一个可变长度的前肽(PP)组成(从海星中的34个残基到海星中486个残基黑腹果蝇托尔金;菲内利等。, 1995[Finelli,A.L.,Xie,T.,Bossie,C.A.,Blackman,R.K.和Padgett,R.W.(1995).遗传学,141,271-281.]; 戈米斯·吕斯(Gomis-Rüth)、特里罗·穆约(Trillo-Muyo)等。, 2012[Gomis-Rüth,F.X.,Trillo-Muyo,S.&Stöcker,W.(2012).生物化学.393,1027-1041.]; 阿洛拉斯等。, 2018【Arolas,J.L.,Goulas,T.,Cuppari,A.&Gomis-Rüth,F.X.(2018).化学评论118,5581-5597.】)产酶潜伏期和CD(Gomis-Rüth,Trillo-Muyo等。, 2012[Gomis-Rüth,F.X.,Trillo-Muyo,S.&Stöcker,W.(2012).生物化学.393,1027-1041.]). 该核心可能由不同的模块进行C末端延伸,其中包括连接子(LNK)、CUB结构域(发现于补体成分C1r/1s、胚胎海胆Uegf和骨形态发生蛋白1中;Bork&Beckmann,1993[Bork,P.&Beckmann,G.(1993),《分子生物学杂志》,第231期,第539-545页。]; PF00431)和MAM结构域(常见于meprins、A5受体蛋白和酪氨酸磷酸酶μ; 西斯马修等。, 2004【Cismasiu,V.B.,Denes,S.A.,Reiländer,H.,Michel,H.&Szedlacsek,S.E.(2004),《生物化学杂志》27922-26931。】; PF00629)。两种虾青素,即一种短240残留蛋白(卡斯尔基因;UniProt加入B4F319)和长403残留蛋白(卡斯尔曼基因;UniProt B4F320)在多裂乳杆菌,重组表达并进行生化表征(贝克尔·保利等。, 2009[贝克尔·保利(Becker-Pauly,C.)、布鲁斯(Bruns,B.C.)、达姆(Damm,O.)、舒特(Schütte,A.)、哈姆穆蒂(Hammouti,K.)、伯梅斯特(Burmester,T.)和斯特克(Stöcker,W.)(2009),《分子生物学杂志》(J.Mol.Biol.385,236-248, 2011[Becker-Pauly,C.、Barré,O.、Schilling,O.,auf dem Keller,U.、Ohler,A.、Broder,C.、Schütte,A.、Kappelhoff,R.、Stöcker,W.和Overall,C.M.(2011)。分子细胞蛋白质组学,10,M111.009233。]). 短形式主要出现在眼睛和大脑中,这表明神经系统有功能,而长形式则无处不在(贝克尔·保利等。, 2009[贝克尔·保利(Becker-Pauly,C.)、布鲁斯(Bruns,B.C.)、达姆(Damm,O.)、舒特(Schütte,A.)、哈姆穆蒂(Hammouti,K.)、伯梅斯特(Burmester,T.)和斯特克(Stöcker,W.)(2009),《分子生物学杂志》(J.Mol.Biol.385,236-248). 短的paralogue具有家族的基本域结构,而长的Paralague还包含LNK和MAM域。两种虾青素在PP和CD中具有46%的序列同一性,并且它们的胰蛋白酶激活形式在明胶酶谱和溶液中对偶氮酪蛋白和细胞外基质蛋白纤连蛋白、IV型胶原、明胶和层粘连蛋白显示出蛋白水解活性,但不具有三螺旋胶原(Becker-Pauly等。, 2009[贝克尔·保利(Becker-Pauly,C.)、布鲁斯(Bruns,B.C.)、达姆(Damm,O.)、舒特(Schütte,A.)、哈姆穆蒂(Hammouti,K.)、伯梅斯特(Burmester,T.)和斯特克(Stöcker,W.)(2009),《分子生物学杂志》(J.Mol.Biol.385,236-248). 最后,这些虾青素与褐蛛的直系血统更接近,这与马蹄蟹是螯虾一致中间洛克索勒在系统发育分析中,小龙虾的甲壳类直系生物A.无星体还有虾凡纳滨对虾(贝克·保利等。, 2009[贝克尔·保利(Becker-Pauly,C.)、布鲁斯(Bruns,B.C.)、达姆(Damm,O.)、舒特(Schütte,A.)、哈姆穆蒂(Hammouti,K.)、伯梅斯特(Burmester,T.)和斯特克(Stöcker,W.)(2009),《分子生物学杂志》(J.Mol.Biol.385,236-248).

在这里,我们结晶了长副logue的酶原,以下称为pLAST-MAM,并解决了其晶体结构。我们的结果提供了对目前进化最古老的全虫虾青素潜伏期机制的结构和分子见解。

2.方法

2.1. 蛋白质结晶

pLAST-MAM酶原通过重组表达获得尼旋毛虫High Five昆虫细胞,按Becker-Pauly所述进行纯化等。(2009年[贝克尔·保利(Becker-Pauly,C.)、布鲁斯(Bruns,B.C.)、达姆(Damm,O.)、舒特(Schütte,A.)、哈姆穆蒂(Hammouti,K.)、伯梅斯特(Burmester,T.)和斯特克(Stöcker,W.)(2009),《分子生物学杂志》(J.Mol.Biol.385,236-248)随后在Vivaspin装置中使用具有10kDa截止值(Vivaproducts)。我们在IBMB/IRB联合自动晶体成像平台上使用坐滴蒸汽扩散法筛选结晶条件(https://www.ibmb.csic.es/en/facilities/automated-crystallographic-platform网站). 使用帝肯Freedom EVO机器人制备储层溶液,并将其分配到96×2孔MRC板中(Innovadyne Technologies)。菲尼克斯/RE机器人(Art-Robbins)管理由100个nl分别为蛋白质和储液。结晶板随后在4或20°C的温度下在Bruker恒温结晶农场中培养。尽可能在24孔Cryschem结晶皿(Hampton Research)中对成功的初始条件进行精炼并放大至微升范围。~7时蛋白质的最佳晶体毫克毫升−150分之一M(M)HEPES pH 7.0在20°C下使用0.1M(M)bicine pH 9.0,10%聚乙二醇(PEG)40000,2%二恶烷作为储层溶液。晶体是薄而易碎的矩形板,使用低温(分子尺寸)收集,快速通过由储液罐溶液加20%组成的低温缓冲液(v(v)/v(v))甘油和在液氮中快速玻璃化,用于运输和数据收集。

2.2. 衍射数据采集和处理

2010年4月18日,在法国格勒诺布尔ESRF同步加速器的束线ID29上,使用ADSC Quantum 315r探测器收集了X射线衍射数据。衍射数据使用XDS公司(卡布施,2010年【Kabsch,W.(2010)《晶体学报》D66125-132。】)和XSCALE公司、和使用转换为MTZ格式XDSCONV公司用于凤凰(利布施内尔等。, 2019[Liebschner,D.,Afonine,P.V.,Baker,M.L.,Bunkóczi,G.,Chen,V.B.,Croll,T.I.,Hintze,B.,Hung,L.-W.,Jain,S.,McCoy,A.J.,Moriarty,N.W.,Oeffner,R.D.,Poon,B.K.,Prisant,M.G.,Read,R.J.,Richardson,J.S.,Ricchardson,D.C.,Sammito,M.D.,Sobolev,O.V.,Stockwell,D.H.,Terwilliger,T.C.,Urzhumtsev,A.G.,Videau,L。L.、Williams、C.J.和Adams,P.D.(2019年)。《水晶学报》。D75,861-877。])和中央处理器4(优胜者等。, 2011[Winn,M.D.,Ballard,C.C.,Cowtan,K.D.,Dodson,E.J.,Emsley,P.,Evans,P.R.,Keegan,R.M.,Krissinel,E.B.,Leslie,A.G.W.,McCoy,A.,McNicholas,S.J.,Murshudov,G.N.,Pannu,N.S.,Potterton,E.A.,Powell,H.R.,Read,R.J.,Vagin,A.&Wilson,K.S.(2011),《基督学报》,D67,235-242。])套房。使用进行分析phenix.x分类在内部凤凰显示出缺乏翻译非晶体对称性(NCS)且无显著差异孪生根据L(左)-测试。晶体中含有两个单体非对称单元和表1[链接]提供了有关数据收集和处理的基本统计数据。

表1
结晶数据

缩写:AU,晶体不对称单元;老挝政府,甘油;聚乙二醇,二甘醇;PGE,三甘醇;RSRZ,真实空间R(右)-价值Z轴-得分。括号中的值表示最外层的分辨率外壳。

光束线 ID29、ESRF
“空间”组 C类2
每个AU的原生质体 2
b条c(c)(Å) 115.83, 47.57, 236.40
αβγ(°) 90、102.91、90
波长(Ω) 0.97244
测量次数 316453
独特反射次数 49732
分辨率范围(Ω) 76.8–2.40 (2.54–2.40)
完整性(%) 99.6 (98.6)
R(右)合并 0.151 (1.431)
R(右)测量 0.164 (1.564)
科科斯群岛1/2 0.995 (0.594)
平均强度 9.8 (1.9)
威尔逊B类系数(Ω2) 53.7
平均多重性 6.4 (6.1)
用于细化的分辨率范围(Ω) 46.7–2.40
使用的反射(总数/测试集) 48988 (741)
晶体学的R(右)/R(右)自由的 0.253/0.289
AU的内容  
非H蛋白原子 4801
离子配体 2锌2+,1毫克2+
水域 229
非离子配体 1个PGE、1个PEG、2个GOL
目标值的R.m.s.d
键长(Å) 0.014
角度(°) 1.26
平均值B类系数(Ω2) 77.6
蛋白质接触和几何分析§
Ramachandran偏好/离群值/所有分析 550 [91%]/10/603
键长/键角/手性/平面度异常值 0/1/0/0
侧链异常值 29 [5.8%]
所有原子碰撞 43
冲撞得分 4.5
RSRZ异常值§ 131 [21.6%]
F类o个F类c(c)相关性 0.89 (0.88)
PDB代码 8a28号
†定义见Einspahr&Weiss(2012)[Einspahr,H.M.和Weiss,M.S.(2012)。《国际晶体学表》,第F卷,第2版,由E.Arnold、D.M.Himmel和M.G.Rossmann编辑,第64-74页。奇切斯特:约翰·威利父子公司。]).
平均强度为〈/σ()〉合并后的独特反射XSCALE公司(卡布施,2010年【Kabsch,W.(2010)《晶体学报》D66125-132。】).
§根据wwPDB验证服务(https://wwpdb-validation.wwpdb.org/valid服务).

2.3. 结构解决和细化

pLAST-MAM的结构由分子置换使用相位器晶体学软件(McCoy等。, 2007【McCoy,A.J.,Grosse-Kunstleve,R.W.,Adams,P.D.,Winn,M.D.,Storoni,L.C.&Read,R.J.(2007),《应用结晶杂志》,第40期,第658-674页。】)以及CD和MAM结构域的同源模型字母折叠(跳线等。, 2021【Jumper,J.、Evans,R.、Pritzel,A.、Green,T.、Figurnov,M.、Ronneberger,O.、Tunyasuvunakool,K.、Bates,R.,Xiadek,A.、Potapenko,A.、Bridgeland,A.、Meyer,C.、Kohl,S.A.、Ballard,A.】。J.、Cowie,A.、Romera--Paredes,B.、Nikolov,S.、Jain,R.、Adler,J.、Back,T.、Petersen,S.和Reiman,D.、Clancy,E.、Zielinski,M.、Steinegger,M.和Pacholska,M.,Berghammer,T.,Bodenstein,S.,Silver,D.、Vinyals,O.、Senior,A.W.、Kavukcuoglu,K.、Kohli,P.和Hassabis,D.(2021年)。《自然》,596583-589。]). 经过多次试验,我们只能通过单独搜索域来获得正确的解,两个用于CD,但只有一个用于MAM域。CD的角度对应于欧拉角α= 54.2,β= 54.0,γ=116.3和的单元分数转换值x个= 0.106, = 0.002,z=0.210,对于一个原聚体和α= 261.5,β= 125.5,γ = 297.0,x个 = 0.419,= 0.884,z=0.303,对于第二原聚体。MAM部分的相应值为α= 64.8,β = 106.0,γ= 172.9,x个= 0.285,= 0.751,z = 0.991. 这些解决方案具有最终的转换功能Z轴-得分为17.1分,之后全球对数增长精细化第782页。

将适当旋转和平移的分子进行菲尼克斯汽车协议(Terwilliger等。, 2008【Terwilliger,T.C.、Grosse-Kunstleve,R.W.、Afonine,P.V.、Moriarty,N.W.,Zwart,P.H.、Hung,L.W.和Read,R.J.&Adams,P.D.(2008),《结晶学报》,D64,61-69。】)在凤凰生成了一个大大改进的傅里叶图,用于手动建模库特(卡萨纳尔等。, 2020【Casañal,A.,Lohkamp,B.&Emsley,P.(2020),《蛋白质科学》,第29期,第1069-1078页。】). 后者与晶体学交替出现精细化使用菲尼克斯定义协议(van Zundert等。, 2021【Zundert,G.C.P.van,Moriarty,N.W.,Sobolev,O.V.,Adams,P.D.&Borrelli,K.W.(2021).结构,29913-921.】)和巴斯特(智能等。, 2012[Smart,O.S.,Womack,T.O.,Flensburg,C.,Keller,P.,Paciorek,W.,Sharff,A.,Vonrhein,C.&Bricogne,G.(2012),《晶体学报》,D68,368-380。])这两者都包括平移/解放/螺旋运动和NCS约束,直到模型完成。后者包含原聚体的残基Glu22–Cys403一个和原聚体的Glu22–Gly246B类,每个都有一个催化锌离子加上一个暂定的镁离子、一个二甘醇分子、一个三甘醇分子,两个甘油分子和229个溶剂分子。原聚体LNK和MAM的占有率一个精炼至87%。表1[链接]提供关于最终优化模型的基本统计信息,该模型通过wwPDB验证服务进行了验证(https://validate-rcsb-1.wwpdb.org/valid服务). 坐标可以从蛋白质数据库中检索(https://www.wwpdb.org/)作为条目8a28号.

2.4. 其他

使用SSM公司(Krissinel&Henrick,2004)【Krissinel,E.&Henrick,K.(2004),《水晶学报》,D60,2256-2268。】)在库特。数字是使用UCSF奇美拉(戈达德等。, 2018【Goddard,T.D.,Huang,C.C.,Meng,E.C.,Pettersen,E.F.,Couch,G.S.,Morris,J.H.&Ferrin,T.E.(2018),《蛋白质科学》27,14-25。】). 蛋白质界面和分子间相互作用使用PDBePISA公司(https://www.ebi.ac.uk/pdbe/pisa; Krissinel&Henrick,2007年【Krissinel,E.&Henrick,K.(2007),《分子生物学杂志》372774-797。】)并通过目视检查进行验证。为此,复合物的相互作用表面被视为任一分子的埋表面积总和的一半。

3.结果和讨论

3.1. 总体晶体排列

为了防止自溶,pLAST-MAM在昆虫细胞中重组表达为一个点突变,在该点突变中,用于催化的普通碱/酸性谷氨酸(Arolas等。, 2018【Arolas,J.L.,Goulas,T.,Cuppari,A.&Gomis-Rüth,F.X.(2018).化学评论118,5581-5597.】; E类140; 根据UniProt B4F320,残留物以单字母代码形式给出,并在上标中编号;其他蛋白质在下标中编号)被丙氨酸取代,以产生催化受损的变体。这种策略在过去经常被用来防止MP酶原结晶时的自溶(见Arolas中的表1等。, 2018【Arolas,J.L.,Goulas,T.,Cuppari,A.&Gomis-Rüth,F.X.(2018).化学评论118,5581-5597.】). 具有两个原异构体的pLAST-MAM晶体(一个B类)在晶体学上非对称单元2010年获得(表1[链接])但该结构是最近才使用由字母折叠(跳线等。, 2021【Jumper,J.、Evans,R.、Pritzel,A.、Green,T.、Figurnov,M.、Ronneberger,O.、Tunyasuvunakool,K.、Bates,R.,Xiadek,A.、Potapenko,A.、Bridgeland,A.、Meyer,C.、Kohl,S.A.、Ballard,A.】。J.、Cowie,A.、Romera--Paredes,B.、Nikolov,S.、Jain,R.、Adler,J.、Back,T.、Petersen,S.和Reiman,D.、Clancy,E.、Zielinski,M.、Steinegger,M.和Pacholska,M.,Berghammer,T.,Bodenstein,S.,Silver,D.、Vinyals,O.、Senior,A.W.、Kavukcuoglu,K.、Kohli,P.和Hassabis,D.(2021年)。《自然》,596583-589。])的分子替换。在对整个分子和独立结构域进行广泛计算后,两个CD(N49–C244)可以放心地放置、重建和改进,以及相应的PP(定义为E22–K(K)48). 相反,LNK(F245–D257)和MAM(F258–C403)部分是柔性的,只有原聚体的部分一个可以放置在结构中。此外,晶体学精细化发现由于这种灵活性,最终的傅里叶图在MAM域的几个地方是不连续的(图1[链接]). 事实上,虽然CD显示了平均热位移参数(B类系数),共60和73Å2原生质体一个B类分别为原聚体的LNK和MAM段一个平均分B类系数116Å2入住后精细化至87%。

[图1]
图1
水晶特征。()pLAST-MAM原聚体的实验结构一个单位:Cα表示与最终结果(2)重叠毫发光突发事件DF公司计算)-在0.5等高线处绘制傅里叶图σ高于阈值。CD为黄色,锌离子为洋红色球体,LNK为紫色,MAM域为橙色。(b条)水晶包装俯视x个双目立体中的晶体轴。原生质体的CD一个(橙色Cα跟踪)和B类(绿色Cα轨迹),以及它们的对称配对(紫色Cα迹线),位于平行于xy公司晶体的平面。这两个CD是一个相对上下的构象,因此它们各自的C末端要么指向下(原聚体一个,橙色箭头)或向上(原型B类,绿色箭头)。原单体的MAM结构域一个其对称配对占据CD部分之间的空间(黄色背景)。(c(c))与相同(b条)但向下看水晶轴,垂直旋转90°后。请注意,每个LNK以扩展构象与对称MAM域相互作用,以在CD平面之间的黄色背景部分中构建晶体。在对称MAM域之间观察到进一步的接触。(d日)立体视图向下轴,如中所示(c(c))显示了晶体中出现的四个CD部分(1-4)。在截面2和3之间的空间中未发现原子,因为LNK和MAM域B类原生质体(绿色C中的CDαtrace)在最终模型中是无序的。(e(电子))与相同(d日)叠加原聚体后一个B类使用各自的CD。原聚体的LNK和MAM结构域B类它的对称配对(紫色)将建立在第2节和第3节之间形成晶体所需的晶体接触。因此,这些部分必须存在于晶体中,但却是无序的。((f))用预测的pLAST-MAM的MAM域的立体叠加字母折叠并根据实验衍射数据(紫色的LNK,橙色的MAM结构域)和人甲哌林的实验MAM结构域进行细化β(chartreuse;PDB条目4千兆瓦; 阿洛拉斯等。, 2012【Arolas,J.L.,Broder,C.,Jefferson,T.,Guevara,T.、Sterchi,E.E.,Bode,W.,Stöcker,W.、Becker-Pauly,C.&Gomis-Rüth,F.X.(2012)。美国国家科学院院刊,109,16131-16136。】).

对晶体包装的检查表明,两张CD形成紧密的层,平行于xy公司晶体平面及其各自晶体对称性配对(图1中的1和2[链接]b条和1[链接]c(c)). 它们呈相对上下的构象,因此C末端突出在CD层的上方或下方。如果是一个原异构体、LNK和MAM投射到CD段之间的空间,并分别从下面的CD层与对称的MAM和LNK部分进行相互作用,这是形成晶体所必需的(图1[链接]b条和1[链接]c(c)). 相反,CD段之间的空间B类-原聚体CD点(图1中的第2和第3部分[链接]d日)不包含任何原子,因此由于缺少LNK和MAM,缺少晶体接触。然而,当叠加全长原聚体时一个关于原聚体B类通过各自的CD,LNK和MAM部分在两个CD层之间的空间中采用了与一个原生质体(图1中的第2和第3部分[链接]e(电子)). 因此,LNK和MAMB类晶体中还必须存在原聚体,以建立构建晶体所必需的分子间接触。总的来说,我们的结论是,虽然LNK–MAM两个部分都非常灵活,并且采用了几个稍微不同的取向,从而能够组装晶体,即原聚体的取向一个有点僵硬,所以它们在最终的傅里叶映射中有大致的定义。相比之下,原聚体的B类非常灵活,密度太低,无法自信地放置它们。

因此,鉴于MAM结构域的定义不明确,我们将在下文集中讨论酶原(此处称为pLAST)的PP和CD部分以及原聚体的成熟CD(LAST)一个以及其他具有结构特征的虾青素酶原的潜伏期机制。可以说,pLAST-MAM的MAM结构域的预测结构与人类虾青素家族成员meprin的结构非常相似β除了一些环路(图1[链接](f)). 有关这些领域的架构和特性的讨论,请参阅Cismasiu等。(2004【Cismasiu,V.B.,Denes,S.A.,Reiländer,H.,Michel,H.&Szedlacsek,S.E.(2004),《生物化学杂志》27922-26931。】),阿里塞斯库等。(2006【Aricescu,A.R.,Hon,W.C.,Siebold,C.,Lu,W.,van der Merwe,P.A.&Jones,E.Y.(2006),EMBO J.25,701-712.】, 2007【Aricescu,A.R.,Siebold,C.,Choudhuri,K.,Chang,V.T.,Lu,W.,Davis,S.J.,van der Merwe,P.A.&Jones,E.Y.(2007),《科学》,第317期,第1217-1220页。】),阿罗拉斯等。(2012【Arolas,J.L.,Broder,C.,Jefferson,T.,Guevara,T.、Sterchi,E.E.,Bode,W.,Stöcker,W.、Becker-Pauly,C.&Gomis-Rüth,F.X.(2012)。美国国家科学院院刊,109,16131-16136。】)、Yelland&Djordjevic(2016年【Yelland,T.&Djordjevic,S.(2016),《结构》,2008年至2015年第24期。】)和Eckhard等。(2021【Eckhard,U.,Körschgen,H.,von Wiegen,N.,Stöcker,W.&Gomis-Rüth,F.X.(2021).美国国家科学院学报,118,e2023839118。】).

3.2. 酶原的结构

当以议员的标准取向(戈米斯·吕斯、波特略)来看时,pLAST部分细分为三个部分等。, 2012[Gomis-Rüth,F.X.,Botelho,T.O.&Bode,W.(2012).生物化学.生物物理学报,1824157-163.]):N端PP(E22–K(K)48),CD(N)的上N端子域(NTS)49–G146)和CD(F)的下C端子域(CTS)147–C244)(图2[链接]). PP从右向左沿pLAST的前表面运行,具有螺旋结构α1位于裂缝的涂底漆侧(基底和活性位点子网站术语基于Schechter&Berger,1967)【Schechter,I.&Berger,A.(1967),生物化学与生物物理研究委员会,第27号,第157-162号。】; 波特略省戈米斯·吕斯等。, 2012[Gomis-Rüth,F.X.,Botelho,T.O.&Bode,W.(2012).生物化学.生物物理学报,1824157-163.]). 它采用从L之间的缝隙突出的宽环结构29和D38(图3[链接])由两个链内氢键(H31北-北37O和F35O–I型39N) ●●●●。干预性残基包含在虾青素(F-E/Q-G-D-I;Gomis-Rüth,Trillo-Muyo)中发现的“PP基序”中等。, 2012[Gomis-Rüth,F.X.,Trillo-Muyo,S.&Stöcker,W.(2012).生物化学.393,1027-1041.]),F35-E-G-D-I公司39最后(贝克·保利等。, 2009[贝克尔·保利(Becker-Pauly,C.)、布鲁斯(Bruns,B.C.)、达姆(Damm,O.)、舒特(Schütte,A.)、哈姆穆蒂(Hammouti,K.)、伯梅斯特(Burmester,T.)和斯特克(Stöcker,W.)(2009),《分子生物学杂志》(J.Mol.Biol.385,236-248). 对于我来说39–G41,该多肽在V向下旋转90°之前,沿着裂口的非质膜侧采用延伸构象42–Y45然后向左为Y45–D47之后,含有初级激活裂解位点(K48–否49)进入CD,CD对K采用螺旋构象48–H54(α2; 图2[链接]和3[链接]).

[图2]
图2
pLAST的结构特征。()PP(蓝色丝带)和CD(橙色/红色丝带)的带状图鲎属对眼立体图中的虾青素酶原。常规二级结构元素(螺旋α1–α8英寸蓝色/砖色和β-股β1–β7(橙色),以及N末端和C末端。活化解理位点K48–否49由绿色箭头精确定位,催化锌被描绘成紫色球体。与锌结合有关的残留物及其侧链显示为棍子并标记(D38蓝色;H(H)139,H143和H149红色;Y(Y)198绿色),以及蛋氨酸(M196绿色),一般的碱性/酸性谷氨酸(E140)突变为丙氨酸(红色)和两个二硫键(黄色;1,C90–C244; 2、C112–C131). (b条)酶原的结构显示CD和PP的静电表面为淡蓝色条带,沿与底物相反的方向穿过深且延伸的活性位点裂缝。“天冬氨酸开关”残基D的侧链38显示并标记。(c(c))的特写视图()描述了催化锌离子扭曲的八面体配位球。Nɛ2H原子139和H149以及Oδ1和Oδ2D的原子38与金属躺在一个平面上。H143N个ɛ2更遥远的是,Y198O(运行)η原子占据顶端位置。Met-turn,包括M196,被描绘成一条青色丝带并贴上标签。
[图3]
图3
主动侧裂细节和pLAST的激活机制。()图2的特写视图[链接]()立体描绘参与PP-CD相互作用的残基与绿色(PP;蓝色标签)或紫色(CD;红色标签)中的C原子粘附。残留物标签如图2所示[链接](c(c))为了清楚起见,没有包括在内。(b条)C的立体声叠加αpLAST实验结构的痕迹(CD部分为棕色,PP部分为半透明海蓝宝石)和字母折叠LAST(在鲑鱼中)的同源模型,以说明所提出的激活机制。在分段G中发现微小差异199–D206(1) 和E150–E179(2) 由于闭合运动使裂缝稍微变窄。“激活段”(3;P180–否187)和成熟CD(4;N49–左56). 绿色箭头指明了成熟后的拟议运动。

与其他阿斯塔辛一样,195-残留CD分为大小大致相同的NTS和CTS(图2[链接]). NTS具有丰富的规则二级结构,由五股拱绞结构组成β-薄板(β1–β5) ,除最下面的外,其股线平行于活性位点裂缝(β4) ,它是反平行的,框架的上边缘的裂缝。板材的凹面容纳三个螺旋(α3–α5) 其中有一个“支撑螺旋线”(α4) 和“活性位点螺旋”(α5) 通常具有阿斯塔辛和美辛辛的特征(博德等。1993年【Bode,W.、Gomis-Rüth,F.X.和Stöckler,W.(1993)。联邦公报第331、134-140页。】; 斯特克等。, 1993[Stöcker,W.,Gomis-Rüth,F.X.,Bode,W.&Zwilling,R.(1993).欧洲生物化学杂志.214,215-231.]; Stöcker&Bode,1995年【Stöcker,W.&Bode,W.(1995),《当前操作结构生物学》,第5期,第383-390页。】; Gomis-Rüth,2009年【Gomis-Rüth,F.X.(2009),《生物化学杂志》284153-15357。】; 戈米斯·吕斯(Gomis-Rüth)、特里罗·穆约(Trillo-Muyo)等。, 2012[Gomis-Rüth,F.X.,Trillo-Muyo,S.&Stöcker,W.(2012).生物化学.393,1027-1041.]; Cerdá-Costa&Gomis-Rüth,2014年【Cerdá-Costa,N.&Gomis-Rüth,F.X.(2014),《蛋白质科学》第23期,第123-144页。】; 阿洛拉斯等。, 2018【Arolas,J.L.,Goulas,T.,Cuppari,A.&Gomis-Rüth,F.X.(2018).化学评论118,5581-5597.】). 活性位点螺旋包含保守锌结合基序(H139-E类-X(X)-X(X)-H(H)-X(X)-X(X)-G公司-X(X)-X(X)-H(H)149在pLAST中)发现于虾青素和其他甲锌素中,其特征是三种金属结合组氨酸和一般的碱性/酸性谷氨酸,此处被丙氨酸取代(见上文和图2[链接]c(c)). 基序的甘氨酸(G146)多肽在进入CTS时经历了一个急剧的向下转向,与NTS相比,CTS更不规则。它包含两个短螺旋(α6和α7) 和短发β-色带β6β除了“C端螺旋线”之外,还有7个(α8) 这也是metzincins的特点。值得注意的是metzincins的另一个保守结构元素,即“Met-turn”,它是一个紧1,4圈(S194–左197)包含严格保守的M196(图2[链接]c(c)). 它的侧链为金属结合位点提供了一个疏水性枕,这对美辛的稳定性和功能至关重要(塔兰特、加西亚-卡斯特拉诺斯等。, 2010【Tallant,C.,García-Castellanos,R.,Baumann,U.和Gomis-Rüth,F.X.(2010),《生物化学杂志》2851-13957.】). 蛋氨酸下游,Y198通过距离稍远的O提供CD的第四个锌配体η原子。在其他虾青素中,这种残基在“酪氨酸开关”及其O后与底物结合时摆动η原子参与稳定反应中间体催化期间(Stöcker&Yialouros,2013【Stöcker,W.&Yiallouros,I.(2013),《蛋白水解酶手册》,第三版,N.D.Rawlings&G.S.Salvesen编辑,第895-900页。牛津:学术出版社。]). 最后,一个二硫键将NTS的背面与C末端螺旋连接起来αCTS(C)的8个90–C244)和第二个单链股β4,回路连接β5和α5(升β5α5) (C)112–C131)(图2[链接]).

3.3. 潜伏期机制

pLAST中的延迟是通过阻止PP对基板的访问来实现的,PP以与基板相反的方向穿过CD部分的活性位点缝隙(图2[链接], 2[链接]b条和3[链接]). 这是一种防止过早自溶性卵裂的策略顺式(Khan和James,1998年【Khan,A.R.和James,M.N.(1998),《蛋白质科学》第7期,第815-836页。】; 阿洛拉斯等。, 2018【Arolas,J.L.,Goulas,T.,Cuppari,A.&Gomis-Rüth,F.X.(2018).化学评论118,5581-5597.】). 此外,多肽链没有采用需要裂解底物的延伸构象(廷达尔等。, 2005[Tyndall,J.D.A.,Nall,T.&Fairlie,D.P.(2005),《化学评论》105,973-1000。])但更确切地说,上述环形结构从裂缝中凸出(图2[链接]b条). 这可以防止可剪断键延伸到裂缝子网站S上1[{\rm S}_{1}'](图3[链接])这是另一种防止不希望的卵裂的机制(Arolas等。, 2018【Arolas,J.L.,Goulas,T.,Cuppari,A.&Gomis-Rüth,F.X.(2018).化学评论118,5581-5597.】). PP-CD相互作用覆盖的表面跨度1207Å2,在蛋白质-蛋白质复合物的报告范围内(~380–3390Å2; 等。, 2013【Chen,J.、Sawyer,N.和Regan,L.(2013)。蛋白质科学。22,510-515。】),在界面形成时具有溶剂化自由能增益(ΔG公司)第页,共−16.9页千卡摩尔−1(Krissinel&Henrick,2007)【Krissinel,E.&Henrick,K.(2007),《分子生物学杂志》372774-797。】),表明存在较强的交互作用。参与结构元件包括整个PP和N段49–V型52,D110–V型116,Y129–H143,周148–否152,S170–百万178,Y198–T型208和P223–K(K)226在CD的任何一个部分的17对残基之间建立了20个静电相互作用和疏水接触(表2[链接]).

表2
前肽(PP)与催化域pLAST原聚体的(CD)一个

聚丙烯 光盘 距离(Ω)
氢键(<3.5Å)
E类22O(运行) W公司225N个δ1 2.8
N个23N个δ2 T型201O(运行)γ1 3
N个23N个δ2 G公司207O(运行) 2.9
D类26O(运行)δ1 W公司225N个 3.1
D类26O(运行)δ2 V(V)224N个 3
P(P)28O(运行) C类112N个 2.9
E类36O(运行) Y(Y)198O(运行)η 2.7
E类36O(运行)ɛ1 H(H)149N个δ1 3.1
E类36O(运行)ɛ2 N个152N个δ2 2.9
D类38O(运行) S公司114N个 3
D类38O(运行)δ1 Y(Y)198O(运行)η 3
一个40N个 S公司114O(运行) 3.2
一个46O(运行) Y(Y)173O(运行)η 2.8
D类47O(运行) 51N个 3.2
D类47O(运行)δ1 N个49N个 2.8
D类47O(运行)δ1 一个50N个 3.3
K(K)48N个ζ Y(Y)173O(运行) 2.7
K(K)48N个ζ N个176O(运行) 3.1
金属有机键
D类38O(运行)δ1 999锌 2.2
D类38O(运行)δ2 999锌 2.4
范德瓦尔斯相互作用(<4Å)
P(P)28 C类112  
P(P)28 C类131  
L(左)29 L(左)136  
L(左)29 Y(Y)198  
L(左)29 V(V)224  
Y(Y)30 Y(Y)198  
Y(Y)30 一个202  
Y(Y)30 F类203  
L(左)34 W公司113  
F类35 51  
F类35 W公司148  
39 W公司148  
39 V(V)116  
一个40 W公司113  
一个40 M(M)115  
V(V)42 51  
Y(Y)45 Y(Y)173  

pLAST(K)的一级活化位点48–否49)插入短螺旋α2和埋藏在酶原中,从而以与原天冬氨酸(格瓦拉等。, 2010【Guevara,T.,Yialouros,I.,Kappelhoff,R.,Bissdorf,S.,Stöcker,W.&Gomis-Rüth,F.X.(2010),《生物化学杂志》28513958-13965.】). 此外,K48N个ζ与Y产生强烈的互动173O(2.7)隔开)和N176O(3.1)光盘上的()和E36O(运行)ɛ2(2.7聚丙烯基序的?),这同样阻碍了激活。后一种相互作用使人联想到基质金属肽酶(MMP)酶原(P-R-C-G)中的PP基序中精氨酸和天冬氨酸之间的双盐桥-X(X)-P-D;van Wart和Birkedal-Hansen,1990年【Van Wart,H.E.和Birkedal-Hansen,H.(1990),美国国家科学院院刊,87,5578-5582.】; 斯普林曼等。, 1990【Springman,E.B.,Angleton,E.L.,Birkedal-Hansen,H.&Van Wart,H.E.(1990),美国国家科学院院刊,87,364-368。】; 塔兰特,马拉罗等。, 2010【Tallant,C.、Marrero,A.和Gomis-Rüth,F.X.(2010)。生物化学。生物物理学报,1803,20-28。】; 阿洛拉斯等。, 2018【Arolas,J.L.,Goulas,T.,Cuppari,A.&Gomis-Rüth,F.X.(2018).化学评论118,5581-5597.】). 此外,活化顺硅键N原子与D结合47O(运行)δ2(2.8在PP中,激活位点在酶原中受到额外保护。所有这些发现都支持pLAST的成熟,pLAST需要激活位点两侧片段的部分展开和/或初步裂解,如小龙虾虾青素(Yiallouros等。, 2002【Yialouros,I.,Kappelhoff,R.,Schilling,O.,Wegmann,F.,Helms,M.W.,Auge,A.,Brachtendorf,G.,Berkhoff,E.G.,Beermann,B.,Hinz,H.J.,König,S.,Peter-Katalinic,J.&Stöcker,W.(2002),《分子生物学杂志》324,237-246。】; 格瓦拉等。, 2010【Guevara,T.,Yialouros,I.,Kappelhoff,R.,Bissdorf,S.,Stöcker,W.&Gomis-Rüth,F.X.(2010),《生物化学杂志》28513958-13965.】).

延迟最相关的元素是D38,通过其O以双齿方式结合催化锌δ1(2.2?)和Oδ2(2.4原子(图2[链接]c(c)),从而取代了成熟MP中催化所需的催化溶剂(Arolas等。, 2018【Arolas,J.L.,Goulas,T.,Cuppari,A.&Gomis-Rüth,F.X.(2018).化学评论118,5581-5597.】). 这种天冬氨酸嵌入PP基序中,与H一起形成一个扭曲的八面体金属配位球139N个ɛ2(2.1?)和H149N个ɛ2(2.1与阳离子和H在平面上143N个ɛ2(2.1?)和Y198O(运行)η(3.3在顶端位置。因此,D38作为一个“天冬氨酸开关”,用于之前描述的小龙虾虾青素(格瓦拉等。, 2010【Guevara,T.,Yialouros,I.,Kappelhoff,R.,Bissdorf,S.,Stöcker,W.&Gomis-Rüth,F.X.(2010),《生物化学杂志》28513958-13965.】)和人类meprinβ(阿洛拉斯等。, 2012【Arolas,J.L.,Broder,C.,Jefferson,T.,Guevara,T.、Sterchi,E.E.,Bode,W.,Stöcker,W.、Becker-Pauly,C.&Gomis-Rüth,F.X.(2012)。美国国家科学院院刊,109,16131-16136。】)在虾青素(见下文)和脆弱素-3(古拉斯等。, 2011【Goulas,T.、Arolas,J.L.和Gomis-Rüth,F.X.(2011)。美国国家科学院院刊,108,1856-1861。】)和细菌MMP karilysin(Cerdá-Costa等。, 2011【Cerdá-Costa,N.,Guevara,T.,Karim,A.Y.,Ksiazek,M.,Nguyen,K.A.,Arolas,J.L.,Potempa,J.&Gomis-Rüth,F.X.(2011),《微生物分子》79,119-132。】)在其他metzincin(Arolas等。, 2018【Arolas,J.L.,Goulas,T.,Cuppari,A.&Gomis-Rüth,F.X.(2018).化学评论118,5581-5597.】).

3.4. 提议的激活机制

小龙虾中的原型虾青素与马蹄蟹一样是节肢动物,代表了进化上最接近LAST的同源物,具有已知的成熟结构(Bode等。, 1992[Bode,W.,Gomis-Rüth,F.X.,Huber,R.,Zwilling,R.&Stöcker,W.(1992).自然,358164-167.]). 的确,157摄氏度α这些蛋白质的原子与1.3的核心根平方偏差(r.m.s.d.)重叠λ(38%序列一致性)。此外,通过以下方法获得了LAST的预测同源性模型字母折叠(跳线等。, 2021【Jumper,J.、Evans,R.、Pritzel,A.、Green,T.、Figurnov,M.、Ronneberger,O.、Tunyasuvunakool,K.、Bates,R.,Xiadek,A.、Potapenko,A.、Bridgeland,A.、Meyer,C.、Kohl,S.A.、Ballard,A.】。J.、Cowie,A.、Romera--Paredes,B.、Nikolov,S.、Jain,R.、Adler,J.、Back,T.、Petersen,S.和Reiman,D.、Clancy,E.、Zielinski,M.、Steinegger,M.和Pacholska,M.,Berghammer,T.,Bodenstein,S.,Silver,D.、Vinyals,O.、Senior,A.W.、Kavukcuoglu,K.、Kohli,P.和Hassabis,D.(2021年)。《自然》,596583-589。]),显示了成熟虾青素相关片段的大多数共同特征。它的平均预测局部距离差测试(pLDDT)值>97,这表明它具有较高的可靠性(Tunyasuvunakool等。, 2021【Tunyasuvunakool,K.、Adler,J.、Wu,Z.、Green,T.、Zielnski,M.、Zhidek,A.、Bridgeland,A.、Cowie,A.、Meyer,C.、Laydon,A.、Velankar,S.、Kleywegt,G.J.、Bateman,A.、Evans,R.、Pritzel,A.、Figurnov,M.,Ronneberger,O.、Bates,R.,Kohl,S.A.、Potapenko,A.、Ballard,A.】。J.、Romera--Paredes、B.、Nikolov、S.、Jain、R.、Clancy、E.、Reiman、D.、Petersen、S.,Senior、A.W.、Kavukcuoglu、K.、Birney、E.、Kohli、P.、Jumper、J.和Hassabis,D.(2021年)。《自然》,596590-596。]). 因此,该模型在下文中被视为成熟的工作模型鲎属虾青素。

pLAST结构和LAST模型的叠加(图3[链接]b条)显示CD部分大部分重合。特别是,NTS匹配最佳,r.m.s.d.为0.93段L的所有746个原子的原子为57–H149如其他MP酶原(Arolas等。,2018年【Arolas,J.L.,Goulas,T.,Cuppari,A.&Gomis-Rüth,F.X.(2018).化学评论118,5581-5597.】). 在CTS中,观察到E段的一致性良好188–G199,其中包括Met-turn和从G延伸的整个C端子207至C244.回路G199–D206,它构成了裂缝的下边缘,略微偏离,最大位移为~2激活时,启动侧的缝隙闭合。在裂缝未涂底漆一侧的底部,E150–E179还将进行最大~3的闭合运动通过围绕W旋转约10°来促进198然而,P段的偏差最大180–否187,它符合一个灵活的“激活域”,并将被显著重新排列(图3[链接]b条)如其他虾青素(格瓦拉等。, 2010【Guevara,T.,Yialouros,I.,Kappelhoff,R.,Bissdorf,S.,Stöcker,W.&Gomis-Rüth,F.X.(2010),《生物化学杂志》28513958-13965.】)以及其他不相关的类胰蛋白酶丝氨酸内肽酶(Huber&Bode,1978【Huber,R.&Bode,W.(1978),《化学研究》第11期,第114-122页。】). 这种重排将由N的位移引起49–左56在K成熟时分裂48–否49会围绕C向外旋转α-L的C债券56通过这种方式,前面的七个残基将被充分重新定位,最多可达~11并穿透成熟酶部分,因此前三个残基(N49-A类50-我51)如meprin所报道的那样,溶剂完全无法进入β(见第3.5节[链接]). 接下来,N49在第三个锌结合组氨酸(E150; 博德等。, 1993【Bode,W.、Gomis-Rüth,F.X.和Stöckler,W.(1993)。联邦公报第331、134-140页。】; 戈米斯·吕斯,2003[Gomis-Rüth,F.X.(2003),《分子生物技术》,第24期,第157-202页。]),它又被R的内部盐桥固定住237和R153在酶原中。这种相互作用可以直接通过N49N个δ2原子,如在甲氧麻黄酮中观察到的β(阿洛拉斯等。, 2012【Arolas,J.L.,Broder,C.,Jefferson,T.,Guevara,T.、Sterchi,E.E.,Bode,W.,Stöcker,W.、Becker-Pauly,C.&Gomis-Rüth,F.X.(2012)。美国国家科学院院刊,109,16131-16136。】). 通过α-氨基(N49N) 由溶剂分子介导,如小龙虾虾青素(Bode等。, 1992[Bode,W.,Gomis-Rüth,F.X.,Huber,R.,Zwilling,R.&Stöcker,W.(1992).自然,358164-167.])也是可以想象的。此外,N49O(运行)δ1原子也可能结合R237侧链。总的来说,这种深埋成熟N末端的情况与在其他虾青素中发现的情况非常相似,其中成熟机制已在结构上得到验证(见第3.5节[链接]). 这反过来又为LAST同源模型的可靠性提供了信心。

3.5. 与其他虾青素潜伏期机制的比较

迄今为止,小龙虾原天门冬氨酸(PDB条目)的晶体结构3lq0个; 格瓦拉等。, 2010【Guevara,T.,Yialouros,I.,Kappelhoff,R.,Bissdorf,S.,Stöcker,W.&Gomis-Rüth,F.X.(2010),《生物化学杂志》28513958-13965.】),人原-蛋氨酸β(PDB条目4千兆瓦; 阿洛拉斯等。, 2012【Arolas,J.L.,Broder,C.,Jefferson,T.,Guevara,T.、Sterchi,E.E.,Bode,W.,Stöcker,W.、Becker-Pauly,C.&Gomis-Rüth,F.X.(2012)。美国国家科学院院刊,109,16131-16136。】)以及来自两种密切相关的细菌的原甲氧基蛋白酶,深部Myroides defundi(PDB条目5兆瓦; 等。, 2017【徐D.、周J.、娄X.、何J.、冉T.和王W.(2017)《生物化学杂志》292、5195-5206。】)和Myroides公司sp.CSLB8(PDB条目5千兆瓦; 等。, 2017【徐D.、周J.、娄X.、何J.、冉T.和王W.(2017)《生物化学杂志》292、5195-5206。】),以及它们各自的成熟形式虾青素(PDB条目第一次; 博德等。, 1992[Bode,W.,Gomis-Rüth,F.X.,Huber,R.,Zwilling,R.&Stöcker,W.(1992).自然,358164-167.]; 戈米斯·吕斯等。, 1993[Gomis-Rüth,F.X.,Stöcker,W.,Huber,R.,Zwilling,R.&Bode,W.(1993),《分子生物学杂志》229,945-968.]),梅普林β(PDB条目4千兆; 阿洛拉斯等。, 2012【Arolas,J.L.,Broder,C.,Jefferson,T.,Guevara,T.、Sterchi,E.E.,Bode,W.,Stöcker,W.、Becker-Pauly,C.&Gomis-Rüth,F.X.(2012)。美国国家科学院院刊,109,16131-16136。】)和来自Myroides公司sp.CSLB8(PDB条目5兹克; 等。, 2020[Ran,T.,Li,W.,Sun,B.,Xu,M.,Qiu,S.,Xu). 这两种蛋白质来自Myroides公司99.6%相同,所以只有来自Myroides公司sp.CSLB8将在这里进行讨论。在所有这些结构中,只有前分子β跨越CD下游的其他域,即MAM域和TRAF域(Arolas等。, 2012【Arolas,J.L.,Broder,C.,Jefferson,T.,Guevara,T.、Sterchi,E.E.,Bode,W.,Stöcker,W.、Becker-Pauly,C.&Gomis-Rüth,F.X.(2012)。美国国家科学院院刊,109,16131-16136。】). 图4提供了叠加在成熟形式上的三种酶原的图片,以及pLAST结构和LAST模型的图片[链接]()–4个[链接](d日).

[图4]
图4
用报道的酶原结构和保守的PP基序激活虾青素。()–(d日)C的双目立体图中的叠加α潜在和成熟形式的标准定向痕迹()鲎属虾青素(潜伏,PDB进入8a28号; 成熟,字母折叠型号)(b条)小龙虾虾青素[潜伏,PDB进入3lq0个(格瓦拉等。, 2010【Guevara,T.,Yialouros,I.,Kappelhoff,R.,Bissdorf,S.,Stöcker,W.&Gomis-Rüth,F.X.(2010),《生物化学杂志》28513958-13965.】); 成熟,PDB入口第一次(博德等。, 1992[Bode,W.,Gomis-Rüth,F.X.,Huber,R.,Zwilling,R.&Stöcker,W.(1992).自然,358164-167.]; 戈米斯·吕斯等。, 1993[Gomis-Rüth,F.X.,Stöcker,W.,Huber,R.,Zwilling,R.&Bode,W.(1993),《分子生物学杂志》229,945-968.])], (c(c))人甲氧麻黄酮β[潜在的PDB条目4千兆瓦(阿洛拉斯等。, 2012【Arolas,J.L.,Broder,C.,Jefferson,T.,Guevara,T.、Sterchi,E.E.,Bode,W.,Stöcker,W.、Becker-Pauly,C.&Gomis-Rüth,F.X.(2012)。美国国家科学院院刊,109,16131-16136。】); 成熟,PDB入口4千兆(阿洛拉斯等。, 2012【Arolas,J.L.,Broder,C.,Jefferson,T.,Guevara,T.、Sterchi,E.E.,Bode,W.,Stöcker,W.、Becker-Pauly,C.&Gomis-Rüth,F.X.(2012)。美国国家科学院院刊,109,16131-16136。】)]以及(d日)Myroides公司sp.CSLBB溶血素[潜伏,PDB进入5千兆瓦(徐)等。, 2017【徐D.、周J.、娄X.、何J.、冉T.和王W.(2017)《生物化学杂志》292、5195-5206。】); 成熟,PDB入口5兹克(跑步等。, 2020[Ran,T.,Li,W.,Sun,B.,Xu,M.,Qiu,S.,Xu)]. 成熟形式为橙色,酶原为青色(PP)和黄色(CD)。催化锌离子被描绘成紫色球体。美普林的PPβN端延伸,穿过邻近TRAF域的前表面(未显示;Arolas等。, 2012【Arolas,J.L.,Broder,C.,Jefferson,T.,Guevara,T.、Sterchi,E.E.,Bode,W.,Stöcker,W.、Becker-Pauly,C.&Gomis-Rüth,F.X.(2012)。美国国家科学院院刊,109,16131-16136。】). 成熟卵裂过程中最相关的重排片段,即“激活片段”和成熟N末端片段,分别由每个结构中的绿星和红星确定。(e(电子))包含虾青素PP基序(F-E-G-D-I)的片段在pLAST(青色中的C原子)、小龙虾原天门冬氨酸(棕褐色中的C元素)和人类原蛋氨酸中的重叠β(李子中的C原子)。溶血素缺乏这个基序。

在所有情况下,成熟的N-末端都埋藏在催化部分内,并通过N-末端天冬酰胺(LAST和meprin)直接与虾青素家族特异性谷氨酸结合β)或甘氨酸(myroilysin)或由溶剂分子介导,因为N末端片段短一个残基(astacin)。新的N末端在酶原中的位置和成熟部分在虾青素中的位置非常接近(~2Å; 图4[链接]b条),离梅普林很近β(∼6Å; 图4[链接]c(c)),最后距离更远(~11Å; 图4[链接])最远的是myroilsin(~17Å; 图4[链接]d日).

对四个酶原-成熟酶对的详细分析表明,在所有情况下,PP的规则二级结构都很差,并且采用了一种主要延伸的构象,该构象沿着与底物相反的方向穿过活性位点裂缝。在原甲素中,它在N端被额外拉长,并沿着NTS的前表面进一步延伸(图4[链接]d日),而在原-蛋氨酸中β(图4[链接]c(c))它沿着CD右侧的相邻TRAF结构域以延伸构象运行(未显示)。在所有情况下,构成活性部位裂口底部非质膜侧的CTS区域构成激活片段,在成熟分裂和新N末端重新定位时进行重排。在虾青素中,只有这个激活片段(I130–E139,根据PDB条目进行成熟酶编号第一次; 全基因编号增加49;参见UniProt P07584)重组,而分子的其余部分在酶原(格瓦拉等。, 2010【Guevara,T.,Yialouros,I.,Kappelhoff,R.,Bissdorf,S.,Stöcker,W.&Gomis-Rüth,F.X.(2010),《生物化学杂志》28513958-13965.】; 图4[链接]b条). 接下来,LAST最有可能经历两个片段的轻微重排(G199–D206和E150–E179)除了激活段的主要运动(P180–否187; 见第3.4节[链接]和图4[链接]). 梅普林β反过来,重新定位其大部分CTS(Q164–Y211和L199–D233根据UniProt Q16820;段D194–左199在酶原结构中被扰乱),在一个协调的铰链运动中,完全闭合其底部的裂缝以响应成熟(图4[链接]c(c)). 最后,在粘液溶素中观察到最大偏差,它重新排列了除Met-turn和C末端螺旋外的整个CTS(图4[链接]d日). 受影响的部分为Q155–A201和Y210–否225(根据PDB条目进行溶血素编号5千兆瓦; 另请参见UniProt A0A0P0DZ84)。大襟翼(N160–S193)它包含两个螺旋,折叠在活性位点裂缝的顶部,并将PP捕获在酶原中。成熟后,此皮瓣向右旋转,最大移位约17?(在P处测量176)从而解放了通往裂缝的通道(图4[链接]d日).

酶原中阻断锌离子的残基也存在差异。三种后生动物蛋白质在PP基序中含有天冬氨酸,该基序在结构上是保守的(图4[链接]e(电子)),充当天冬氨酸开关。相比之下,细菌酶缺乏PP基序,而是具有半胱氨酸,半胱氨酸根据“半胱氨酸开关”机制阻断锌(Ran等。, 2020[Ran,T.,Li,W.,Sun,B.,Xu,M.,Qiu,S.,Xu; 等。, 2017【徐D.、周J.、娄X.、何J.、冉T.和王W.(2017)《生物化学杂志》292、5195-5206。】). 此外,半胱氨酸侧翼的多肽链是典型的延伸构象,不采用PP基序的环。总的来说,这与MMPs相反,在MMPs中,典型脊椎动物的直系亲属根据半胱氨酸转换机制调节潜伏期(Springman等。, 1990【Springman,E.B.,Angleton,E.L.,Birkedal-Hansen,H.&Van Wart,H.E.(1990),美国国家科学院院刊,87,364-368。】; van Wart和Birkedal-Hansen,1990年【Van Wart,H.E.和Birkedal-Hansen,H.(1990),美国国家科学院院刊,87,5578-5582.】; 罗森布拉姆等。, 2007[Rosenblum,G.,Meroueh,S.,Toth,M.,Fisher,J.F.,Fridman,R.,Mobashery,S.&Sagi,I.(2007).美国化学学会杂志129,13566-13574.]; 塔兰特,马拉罗等。, 2010【Tallant,C.、Marrero,A.和Gomis-Rüth,F.X.(2010)。生物化学。生物物理学报,1803,20-28。】; 阿洛拉斯等。, 2018【Arolas,J.L.,Goulas,T.,Cuppari,A.&Gomis-Rüth,F.X.(2018).化学评论118,5581-5597.】),而来自牙周病病原体的细菌同源karilysin连翘单孢菌而是根据天冬氨酸开关进行操作。与虾青素一样,基质金属蛋白酶仅在动物外分散存在,并且有人提出,karilysin是通过宿主和定殖细菌之间的密切相互作用促进水平基因转移而从哺乳动物宿主中共生的外来物种(Cerdá-Costa等。, 2011【Cerdá-Costa,N.,Guevara,T.,Karim,A.Y.,Ksiazek,M.,Nguyen,K.A.,Arolas,J.L.,Potempa,J.&Gomis-Rüth,F.X.(2011),《微生物分子》79,119-132。】). 考虑到以下情况,可以想象虾青素中的粘液溶素也有类似的来源Myroides公司据报道,几种体液中存在spp.,可引发感染,导致人类软组织感染(马拉基等。, 2012【Maraki,S.、Sarchianaki,E.和Barbagadakis,S.(2012年),巴西传染病杂志,第16期,第390-392页。】)糖尿病患者(Endicott-Yazdani等。, 2015【Endicott-Yazdani,T.R.,Dhiman,N.,Benavides,R.&Spak,C.W.(2015年),Bayl.Univ.Med.Cent.Proc.28,342-343.】). 因此,与基质金属蛋白酶一样,原生动物和细菌异种动物的潜伏期机制在虾青素中也会有所不同。

4.数据可用性

所有数据和试剂均可根据合理要求从作者处免费获得。

支持信息


脚注

这些作者都是第一作者。

致谢

我们感谢IBMB/IRB联合自动化晶体学平台的Joan Pous的帮助。作者的贡献如下。FXG-R、CB-P和WS构思并监督了该项目,CB-P纯化了蛋白质,TG和AR-B进行了实验,FXG-R进行了计算,FXG-R用所有作者的贡献撰写了手稿。作者声明没有财务或非财务利益冲突。

资金筹措信息

本研究部分得到了西班牙和加泰罗尼亚公共和私人机构的资助(MICIN/AEI/10.13039/501100011033至FXG-R、TG和AR-B、2017SGR3和FundacióLa Maratóde TV3 201815至FXG-R、TG及AR-B的资助/研究参考号PID2019-107725RG-I00)。获得了德国资助机构的进一步支持(德国联邦科学院授予CB-P SFB877,项目A9:“蛋白质水解作为病理生理学中的一种调节事件”)。

工具书类

第一次引用Aricescu,A.R.,Hon,W.C.,Siebold,C.,Lu,W.,van der Merwe,P.A.&Jones,E.Y.(2006)。EMBO J。 25,701–712科学网 交叉参考 公共医学 中国科学院 谷歌学者
第一次引用Aricescu,A.R.,Siebold,C.,Choudhuri,K.,Chang,V.T.,Lu,W.,Davis,S.J.,van der Merwe,P.A.&Jones,E.Y.(2007)。科学类317, 1217–1220. 科学网 交叉参考 公共医学 中国科学院 谷歌学者
第一次引用Arolas,J.L.、Broder,C.、Jefferson,T.、Guevara,T.,Sterchi,E.E.、Bode,W.、Stöcker,W.,Becker-Pauly,C.和Gomis-Rüth,F.X.(2012)。程序。美国国家科学院。科学。美国109, 16131–16136. 科学网 交叉参考 中国科学院 公共医学 谷歌学者
第一次引用Arolas,J.L.、Goulas,T.、Cuppari,A.和Gomis-Rüth,F.X.(2018)。化学。版次。 118, 5581–5597. 科学网 交叉参考 中国科学院 公共医学 谷歌学者
第一次引用Ballesteros,J.A.和Sharma,P.P.(2019年)。系统。生物。 68, 896–917. 交叉参考 公共医学 谷歌学者
第一次引用Becker-Pauly,C.、Barré,O.、Schilling,O.,auf dem Keller,U.、Ohler,A.、Broder,C.、Schütte,A.、Kappelhoff,R.、Stöcker,W.和Overall,C.M.(2011)。分子细胞。蛋白质组学10,M111.009233公共医学 谷歌学者
第一次引用Becker-Pauly,C.,Bruns,B.C.,Damm,O.,Schütte,A.,Hammouti,K.,Burmester,T.&Stöcker,W.(2009年)。分子生物学杂志。 385, 236–248. 公共医学 中国科学院 谷歌学者
第一次引用Bicknell,R.D.C.和Pates,S.(2019)。科学。众议员。 9, 17102. 交叉参考 公共医学 谷歌学者
第一次引用Bicknell,R.D.C.&Pates,S.(2020年)。前面。地球科学。 8, 98. 交叉参考 谷歌学者
第一次引用Bode,W.、Gomis-Rüth,F.X.、Huber,R.、Zwilling,R.和Stöcker,W.(1992)。自然358, 164–167. 交叉参考 公共医学 中国科学院 谷歌学者
第一次引用Bode,W.、Gomis-Rüth、F.X.和Stöckler,W.(1993)。FEBS信函。 331, 134–140. 交叉参考 中国科学院 公共医学 科学网 谷歌学者
第一次引用Bond,J.S.(2019)。生物学杂志。化学。 294,1643年至1651年交叉参考 中国科学院 公共医学 谷歌学者
第一次引用Bork,P.和Beckmann,G.(1993年)。分子生物学杂志。 231, 539–545. 交叉参考 中国科学院 公共医学 谷歌学者
第一次引用Casañal,A.、Lohkamp,B.和Emsley,P.(2020年)。蛋白质科学。 29, 1069–1078. 科学网 公共医学 谷歌学者
第一次引用Cerdá-Costa,N.、Guevara,T.、Karim,A.Y.、Ksiazek,M.、Nguyen,K.A.、Arolas,J.L.、Potempa,J.和Gomis-Rüth,F.X.(2011)。摩尔微生物。 79, 119–132. 科学网 公共医学 谷歌学者
第一次引用Cerdá-Costa,N.&Gomis-Rüth,F.X.(2014)。蛋白质科学。 23, 123–144. 科学网 公共医学 谷歌学者
第一次引用Chen,J.、Sawyer,N.和Regan,L.(2013年)。蛋白质科学。 22, 510–515. 科学网 交叉参考 中国科学院 公共医学 谷歌学者
第一次引用Cismasiu,V.B.,Denes,S.A.,Reiländer,H.,Michel,H.&Szedlacsek,S.E.(2004)。生物学杂志。化学。 279, 26922–26931. 交叉参考 公共医学 中国科学院 谷歌学者
第一次引用达尔文,C.R.(1859)。用自然选择论物种起源第1版,第107页。伦敦:约翰·默里。 谷歌学者
第一次引用杜立德,R.F.(2010)。J.先天免疫。 , 9–16. 交叉参考 公共医学 谷歌学者
第一次引用Eckhard,U.、Körschgen,H.、von Wiegen,N.、Stöcker,W.和Gomis-Rüth,F.X.(2021)。程序。美国国家科学院。科学。美国118,e2023839118交叉参考 公共医学 谷歌学者
第一次引用Einspahr,H.M.和Weiss,M.S.(2012年)。国际结晶学表第F卷,第2版,由E.Arnold、D.M.Himmel和M.G.Rossmann编辑,第64-74页。奇切斯特:John Wiley&Sons。 谷歌学者
第一次引用Eleftherianos,I.、Heryanto,C.、Bassal,T.、Zhang,W.、Tettamanti,G.和Mohamed,A.(2021)。免疫学164,401–432交叉参考 中国科学院 公共医学 谷歌学者
第一次引用Endicott-Yazdani,T.R.,Dhiman,N.,Benavides,R.&Spak,C.W.(2015)。贝耳。大学医学中心。程序。 28, 342–343. 谷歌学者
第一次引用Finelli,A.L.、Xie,T.、Bossie,C.A.、Blackman,R.K.和Padgett,R.W.(1995)。遗传学141,271–281交叉参考 中国科学院 公共医学 谷歌学者
第一次引用Goddard,T.D.、Huang,C.C.、Meng,E.C.、Pettersen,E.F.、Couch,G.S.、Morris,J.H.和Ferrin,T.E.(2018年)。蛋白质科学。 27, 14–25. 科学网 交叉参考 中国科学院 公共医学 谷歌学者
第一次引用Gomis-Rüth,F.X.(2003)。摩尔生物技术。 24, 157–202. 科学网 交叉参考 公共医学 中国科学院 谷歌学者
第一次引用Gomis-Rüth,F.X.(2009)。生物学杂志。化学。 284, 15353–15357. 科学网 公共医学 谷歌学者
第一次引用Gomis-Rüth,F.X.、Botelho,T.O.和Bode,W.(2012年)。生物化学。生物物理学。学报1824, 157–163. 科学网 公共医学 谷歌学者
第一次引用Gomis-Rüth,F.X.,Stöcker,W.,Huber,R.,Zwilling,R.&Bode,W.(1993)。分子生物学杂志。 229, 945–968. 公共医学 科学网 谷歌学者
第一次引用Gomis-Rüth,F.X.,Trillo-Muyo,S.&Stöcker,W.(2012)。生物化学。 393, 1027–1041. 科学网 公共医学 谷歌学者
第一次引用Goulas,T.、Arolas,J.L.和Gomis-Rüth,F.X.(2011)。程序。美国国家科学院。科学。美国108, 1856–1861. 科学网 交叉参考 中国科学院 公共医学 谷歌学者
第一次引用Guevara,T.、Yiallouros,I.、Kappelhoff,R.、Bissdorf,S.、Stöcker,W.和Gomis-Rüth,F.X.(2010)。生物学杂志。化学。 285, 13958–13965. 科学网 交叉参考 中国科学院 公共医学 谷歌学者
第一次引用Huber,R.&Bode,W.(1978年)。Acc.Chem.化学。物件。 11, 114–122. 交叉参考 中国科学院 科学网 谷歌学者
第一次引用Jumper,J.,Evans,R.,Pritzel,A.,Green,T.,Figurnov,M.,Ronneberger,O.,Tunyasuvunakool,K.,Bates,R.第页,M.,Berghammer,T.,Bodenstein,S.,Silver,D.,Vinyals,O.,Senior,A.W.,Kavukcuoglu,K.,Kohli,P.&Hassabis,D.(2021)。自然596, 583–589. 科学网 交叉参考 中国科学院 公共医学 谷歌学者
第一次引用Kabsch,W.(2010年)。《水晶学报》。D类66, 125–132. 科学网 交叉参考 中国科学院 IUCr日志 谷歌学者
第一次引用Keeling,P.J.和Palmer,J.D.(2008)。Nat.Rev.基因。 9, 605–618. 交叉参考 公共医学 中国科学院 谷歌学者
第一次引用Khan,A.R.和James,M.N.(1998年)。蛋白质科学。 7, 815–836. 科学网 交叉参考 中国科学院 公共医学 谷歌学者
第一次引用Kin,A.&BłAżejowski,B.(2014)。公共科学图书馆一号9,e108036交叉参考 公共医学 谷歌学者
第一次引用Koonin,E.V.、Makarova,K.S.和Aravind,L.(2001)。每年。微生物评论。 55, 709–742. 交叉参考 公共医学 中国科学院 谷歌学者
第一次引用Krissinel,E.和Henrick,K.(2004年)。《水晶学报》。D类60, 2256–2268. 科学网 交叉参考 中国科学院 IUCr日志 谷歌学者
第一次引用Krissinel,E.和Henrick,K.(2007年)。分子生物学杂志。 372, 774–797. 科学网 交叉参考 公共医学 中国科学院 谷歌学者
第一次引用Lankester,E.R.(1881)。Q.J.微晶公司。科学。 21, 504–548. 谷歌学者
第一次引用Liebschner,D.,Afonine,P.V.,Baker,M.L.,Bunkóczi,G.,Chen,V.B.,Croll,T.I.,Hintze,B.,Hung,L.-W.,Jain,S.,McCoy,A.J.,Moriarty,N.W.,Oeffner,R.D.,Poon,B.K.,Prisant,M.G.,Read,R.J.,Richardson,J.S.,Richadson,D.C.,Sammito,M.D.,Sobolev,O.V.,Stockwell,D.H.,Terwilliger,T.C.,Urzhumtsev,A.G.,Videau,L。L.、Williams、C.J.和Adams,P.D.(2019年)。《水晶学报》。D类75, 861–877. 科学网 交叉参考 IUCr日志 谷歌学者
第一次引用林奈,C.(1758)。每个Regna Tria Naturae的自然系统:第二类、Ordines、Genera、Species、Cum Characteribus、Differentiis、同义词、位置,第10版,斯德哥尔摩:劳伦蒂乌斯·萨尔瓦多。 谷歌学者
第一次引用Maraki,S.、Sarchianaki,E.和Barbagadakis,S.(2012年)。钎焊。J.感染。数字化信息系统。 16, 390–392. 交叉参考 公共医学 谷歌学者
第一次引用McCoy,A.J.、Grosse-Kunstleve,R.W.、Adams,P.D.、Winn,M.D.、Storoni,L.C.和Read,R.J.(2007年)。J.应用。克里斯特。 40, 658–674. 科学网 交叉参考 中国科学院 IUCr日志 谷歌学者
第一次引用Mistry,J.、Chuguransky,S.、Williams,L.、Qureshi,M.、Salazar,G.A.、Sonnhammer,E.L.、Tosatto,S.C.E.、Paladin,L.,Raj,S.,Richardson,L.J.、Finn,R.D.和Bateman,A.(2021年)。核酸研究。 49,D412–D419科学网 交叉参考 中国科学院 公共医学 谷歌学者
第一次引用Pfleiderer,G.、Zwilling,R.和Sonneborn,H.H.(1967年)。Hoppe Seylers Z.生理学。化学。 348, 1319–1331. 交叉参考 中国科学院 公共医学 谷歌学者
第一次引用冉,T.,李,W.,孙,B.,徐,M.,邱,S.,徐,D.Q.,何,J.和王,W.(2020)。国际生物学杂志。大环醇。 156, 1556–1564. 交叉参考 中国科学院 公共医学 谷歌学者
第一次引用罗林斯,N.D.和贝特曼,A.(2021)。蛋白质科学。 30, 83–92. 交叉参考 中国科学院 公共医学 谷歌学者
第一次引用Rosenblum,G.、Meroueh,S.、Toth,M.、Fisher,J.F.、Fridman,R.、Mobashery,S.和Sagi,I.(2007年)。美国化学杂志。Soc公司。 129, 13566–13574. 科学网 交叉参考 公共医学 中国科学院 谷歌学者
第一次引用Rowley,A.F.、Rhodes,C.P.和Ratcliffe,N.A.(1984年)。Zool(动物园)。J.林恩。Soc公司。 80, 283–295. 交叉参考 谷歌学者
第一次引用Rudkin,D.M.、Young,G.A.和Nowlan,G.S.(2008年)。古生物学51, 1–9. 交叉参考 谷歌学者
第一次引用Schechter,I.&Berger,A.(1967年)。生物化学。生物物理学。Res.Commun公司。 27, 157–162. 交叉参考 中国科学院 公共医学 科学网 谷歌学者
第一次引用Schmid,M.R.、Dziedziech,A.、Arefin,B.、Kienzle,T.、Wang,Z.、Akhter,M.、Berka,J.和Theopold,U.(2019)。昆虫生物化学。分子生物学。 109, 63–71. 交叉参考 中国科学院 公共医学 谷歌学者
第一次引用Sekiguchi,K.和Shuster,C.N.Jr(2009年)。马蹄蟹的生物学与保护由J.T.Tanacredi、M.L.Botton和D.R.Smith编辑,第5-24页。多德雷赫特:施普林格。 谷歌学者
第一次引用Semenova,S.A.和Rudenskaia,G.N.(2008)。生物识别。科姆。 54, 531–554. 公共医学 中国科学院 谷歌学者
第一次引用Shuster,C.N.Jr(1982年)。马蹄蟹的生理和生物学:正常和环境应激动物的研究由J.Bonaventura、C.Bonaventua和S.Tesh编辑,第1-52页。纽约:Alan R.Liss。 谷歌学者
第一次引用Smart,O.S.、Womack,T.O.、Flensburg,C.、Keller,P.、Paciorek,W.、Sharff,A.、Vonrhein,C.和Bricogne,G.(2012)。《水晶学报》。D类68, 368–380. 科学网 交叉参考 中国科学院 IUCr日志 谷歌学者
第一次引用Smith,S.A.(2022年)。无脊椎动物医学第三版,G.A.Lewbart编辑,第283–300页。霍博肯:约翰·威利父子公司。 谷歌学者
第一次引用Springman,E.B.、Angleton,E.L.、Birkedal-Hansen,H.和Van Wart,H.E.(1990)。程序。美国国家科学院。科学。美国87, 364–368. 交叉参考 中国科学院 公共医学 科学网 谷歌学者
第一次引用Stöcker,W.和Bode,W.(1995)。货币。操作。结构。生物。 5,383–390交叉参考 中国科学院 公共医学 科学网 谷歌学者
第一次引用Stöcker,W.&Gomis-Rüth,F.X.(2013)。蛋白酶:结构和功能由K.Brix&W.Stöcker编辑,第235-263页。维也纳:施普林格出版社。 谷歌学者
第一次引用Stöcker,W.、Gomis-Rüth,F.X.、Bode,W.和Zwilling,R.(1993)。欧洲生物化学杂志。 214, 215–231. 中国科学院 公共医学 科学网 谷歌学者
第一次引用Stöcker,W.、Gomis-Rüth,F.X.、Huber,R.、Zwilling,R.和Bode,W.(1992年)。生物化学。霍佩·赛勒373, 654. 谷歌学者
第一次引用Stöcker,W.、Grams,F.、Reinemer,P.、Bode,W.和Baumann,U.、Gomis-Rüth,F.X.和Mckay,D.B.(1995)。蛋白质科学。 4, 823–840. 公共医学 谷歌学者
第一次引用Stöcker,W.&Yiallouros,I.(2013)。蛋白水解酶手册第三版,由N.D.罗林斯和G.S.萨尔维森编辑,第895-900页。牛津:学术出版社。 谷歌学者
第一次引用Stöcker,W.、Wolz,R.L.、Zwilling,R.、Strydom,R.J.和Auld,D.S.(1988年)。生物化学27, 5026–5032. 谷歌学者
第一次引用Störmer,L.(1952年)。《古生物学杂志》。 26, 630–639. 谷歌学者
第一次引用Tallant,C.、García-Castellanos,R.、Baumann,U.和Gomis-Rüth,F.X.(2010)。生物学杂志。化学。 285, 13951–13957. 科学网 交叉参考 中国科学院 公共医学 谷歌学者
第一次引用Tallant,C.、Marrero,A.和Gomis-Rüth,F.X.(2010年)。生物化学。生物物理学。学报1803, 20–28. 科学网 交叉参考 公共医学 中国科学院 谷歌学者
第一次引用Terwilliger,T.C.、Grosse-Kunstleve,R.W.、Afonine,P.V.、Moriarty,N.W.,Zwart,P.H.、Hung,L.-W.、Read,R.J.和Adams,P.D.(2008)。《水晶学报》。D类64, 61–69. 科学网 交叉参考 中国科学院 IUCr日志 谷歌学者
第一次引用Tunyasuvunakool,K.、Adler,J.、Wu,Z.、Green,T.、Zielnski,M.、Cahiídek,A.、Bridgeland,A.、Cowie,A.、Meyer,C.、Laydon,A.、Velankar,S.、Kleywegt,G.J.、Bateman,A.、Evans,R.、Pritzel,A.、Figurnov,M.,Ronneberger,O.、Bates,R.,Kohl,S.A.、Potapenko,A.、Ballard,A.J.、Romera-Pardes,B.、Nikolov,S.,Jain,R.和Clancy,E.、雷曼、,D.、Petersen,S.、Senior,A.W.、Kavukcuoglu,K.、Birney,E.、Kohli,P.、Jumper,J.和Hassabis,D.(2021)。自然596, 590–596. 科学网 交叉参考 中国科学院 公共医学 谷歌学者
第一次引用Tyndall,J.D.A.、Nall,T.和Fairlie,D.P.(2005)。化学。版次。 105, 973–1000. 科学网 交叉参考 公共医学 中国科学院 谷歌学者
第一次引用Van Wart,H.E.和Birkedal-Hansen,H.(1990)。程序。美国国家科学院。科学。美国87,5578–5582交叉参考 中国科学院 公共医学 科学网 谷歌学者
第一次引用Walls,E.A.、Berkson,J.&Smith,S.A.(2002年)。Rev.鱼。科学。 10, 39–73. 交叉参考 谷歌学者
第一次引用Winn,M.D.,Ballard,C.C.,Cowtan,K.D.,Dodson,E.J.,Emsley,P.,Evans,P.R.,Keegan,R.M.,Krissinel,E.B.,Leslie,A.G.W.,McCoy,A.,McNicholas,S.J.,Murshudov,G.N.,Pannu,N.S.,Potterton,E.A.,Powell,H.R.、Read,R.J.、Vagin,A.&Wilson,K.S.(2011)。《水晶学报》。D类67, 235–242. 科学网 交叉参考 中国科学院 IUCr日志 谷歌学者
第一次引用Winter,W.E.、Greene,D.N.、Beal,S.G.、Isom,J.A.、Manning,H.、Wilkerson,G.和Harris,N.(2020年)。高级临床。化学。 94, 31–84. 交叉参考 中国科学院 公共医学 谷歌学者
第一次引用Xu,D.,Zhou,J.,Lou,X.,He,J.、Ran,T.和Wang,W.(2017)。生物学杂志。化学。 292, 5195–5206. 科学网 交叉参考 中国科学院 公共医学 谷歌学者
第一次引用Yelland,T.&Djordjevic,S.(2016年)。结构24, 2008–2015. 交叉参考 中国科学院 公共医学 谷歌学者
第一次引用Yialouros,I.,Kappelhoff,R.,Schilling,O.,Wegmann,F.,Helms,M.W.,Auge,A.,Brachtendorf,G.,Berkhoff,E.G.,Beermann,B.,Hinz,H.J.,König,S.,Peter-Katalinic,J.&Stöcker,W.(2002)。分子生物学杂志。 324, 237–246. 交叉参考 公共医学 中国科学院 谷歌学者
第一次引用Zundert,G.C.P.van,Moriarty,N.W.,Sobolev,O.V.,Adams,P.D.&Borrelli,K.W.(2021)。结构29,913–921公共医学 谷歌学者

这是一篇根据知识共享署名(CC-BY)许可它允许在任何介质中不受限制地使用、分发和复制,前提是引用了原始作者和来源。

期刊徽标结构
生物学
国际标准编号:2059-7983