W większości szybkich pobudzających transmisji synaptycznych w układzie nerwowym pośredniczy glutaminian. glutaminian działający poprzez jonotropowe receptory glutaminianu (iGluRs). iGluRs (podtypy AMPA, kainianu i podtypy receptora NMDA) są zespołami tetramerycznymi, utworzonymi jako dimer dimerów. Mimo to, mechanizm leżący u podstaw tetrameryzacji - niezbędny etap etap tworzenia funkcjonalnych receptorów, które można wprowadzić do błony błony plazmatycznej - jest nieznany. Wszystkie eukariotyczne w porównaniu do prokariotycznych podjednostek iGluR mają dodatkowy segment transmembranowy, segment M4, który umiejscawia fizjologicznie krytyczną pozycjonuje fizjologicznie krytyczną domenę C-końcową po stronie cytoplazmatycznej błony. Podjednostki receptora AMPA (AMPAR) pozbawione M4 nie ulegają ekspresji na błonie plazmatycznej. błonie plazmatycznej. Tutaj pokazujemy, że te konstrukty są zatrzymywane w retikulum endoplazmatycznym retikulum endoplazmatycznym, głównym przedziale komórkowym pośredniczącym w oligomeryzacji białek. oligomeryzacji. Stosując podejścia do badania natywnego stanu oligomerycznego podjednostek AMPAR podjednostek AMPAR, stwierdzamy, że podjednostki pozbawione M4 lub zawierające pojedyncze aminokwasy substytucje wzdłuż "oddziałującej" powierzchni helisy M4, które blokują ekspresję powierzchniową nie ulegają już tetrameryzacji ani w złożeniach homomerycznych, ani heteromerycznych. W przeciwieństwie do tego, dimeryzacja podjednostek wydaje się być w dużej mierze nienaruszona. Te eksperymenty definiują segment M4 jako unikalną jednostkę funkcjonalną w AMPAR, która jest wymagana do krytycznego przejścia dimer-tetramer. --- Adaptacyjne przeprogramowanie metaboliczne daje komórkom nowotworowym przewagę proliferacyjną. Komórki nowotworowe intensywnie wykorzystują glikolizę do podtrzymania anabolizmu i produkcji seryny, która nie tylko uzupełnia jednostki jednowęglowe niezbędne do syntezy prekursorów nukleotydów i metylacji DNA, ale także wpływa na komórkową homeostazę redoks. homeostazę redoks. Biorąc pod uwagę jego centralną rolę w metabolizmie seryny, hydroksymetylotransferaza serynowa hydroksymetylotransferaza (SHMT), enzym zależny od 5'-fosforanu pirydoksalu (PLP), jest atrakcyjnym celem jest atrakcyjnym celem dla chemioterapii nowotworów. U ludzi, izoforma u ludzi izoforma cytozolowa (SHMT1) i izoforma mitochondrialna (SHMT2) pełnią różne funkcje komórkowe. role komórkowe, ale wysoką identyczność sekwencji i porównywalne właściwości katalityczne, co może komplikować rozwój skutecznych strategii terapeutycznych. Tutaj zbadaliśmy, w jaki sposób wiązanie kofaktora PLP kontroluje stan oligomeryczny ludzkich izoform. Fakt, że eukariotyczne SHMT są białkami tetramerycznymi, podczas gdy bakteryjne SHMT funkcjonują jako dimery może sugerować, że czwartorzędowy montaż w eukariontów zapewnia przewagę w dostrajaniu funkcji SHMT i różnicowaniu regulować przeplatające się strumienie metaboliczne i może stanowić narzędzie do rozwiązania problemu specyficzności. Określiliśmy strukturę krystaliczną SHMT2 i porównaliśmy ją ze strukturą apo-enzymu. ją ze strukturą apo-enzymu, pokazując, że wiązanie PLP wywołuje przejście od nieuporządkowanego do uporządkowanego, któremu towarzyszy duży ruch sztywnego ciała dwóch domen wiążących kofaktor. Ponadto wykazaliśmy, że SHMT1 istnieje w roztworze jako tetramer. roztworze jako tetramer, zarówno pod nieobecność, jak i w obecności PLP, podczas gdy SHMT2 ulega przejściu z dimeru do tetrameru po związaniu PLP. Odkrycia te wskazują na nieoczekiwaną różnicę strukturalną między dwiema ludzkimi izoformami SHMT izoformami, co otwiera nowe perspektywy dla zrozumienia ich odmiennych zachowania, roli lub mechanizmów regulacji w odpowiedzi na dostępność PLP in vivo.
Wymień ludzkie białka, które podlegają przejściu od dimeru do tetrameru.
GAC
SHMT2
AMPAR
Orai1
Godzina3