磷酸酶STEP的Q-loop中T541参与催化反应的机制

发布时间：2017-07-15 18:03

  本文关键词：磷酸酶STEP的Q-loop中T541参与催化反应的机制

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【摘要】：目的研究纹状体蛋白质酪氨酸磷酸酶(STEP)pY-loop结构上第330位的苏氨酸(T330)和Q-loop结构上第541位的苏氨酸(T541)参与催化反应的作用机制。方法构建STEP野生型(STEP-WT)及其突变体(STEPT330D/T541A)的表达质粒;表达并纯化STEP-WT及其突变体蛋白,体外检测这些蛋白对小分子底物4-硝基苯磷酸二钠(pNPP)的催化活力,分析NaVO3对STEP-WT及其突变体酶活性的抑制作用;检测STEP-WT及其突变体催化反应的pH依赖性和对解离基团pK a的依赖性。结果体外催化pNPP水解的过程中,STEP-T330D的催化性质较STEP-WT无明显变化,STEP-T541A的K m略有增加,k cat下降至STEP-WT的1/3以下。NaVO3对于STEP-WT及其突变体的抑制常数K i无明显变化。在STEP的pH依赖性研究中,STEP-T541A的pK2app显著增加且它的(k cat)lim下降至野生型1/10以下。在STEP催化底物反应过程对底物解离基团pK a依赖性的研究中,STEP-T541A的β1g(k cat)较STEP-WT明显增大。结论 T541参与了STEP催化反应中从产物生成到磷酸根释放这一过程,靶向STEP治疗神经系统疾病的药物可以考虑通过与T541相互作用进行设计。
【作者单位】： 山东大学附属省立医院神经外科;山东大学医学院生物化学与分子生物学研究所;山东大学威海分校;
【关键词】： 蛋白质酪氨酸磷酸酶 纹状体蛋白质酪氨酸磷酸酶 纹状体 中枢神经系统 蛋白磷酸化
【基金】：国家自然科学基金(81171062;31271505);国家自然科学基金青年项目(31100580) 山东大学自主创新基金(2012TS114)
【分类号】：R341
【正文快照】： 蛋白质的酪氨酸磷酸化修饰是多细胞生物中目前已知的最重要的转录后修饰之一,调节许多重要的生理过程,如细胞的新陈代谢、组织的分化和生长、基因的转录与调控、神经可塑性和免疫应答等[1-2]。在人体内,蛋白质酪氨酸激酶(protein tyro-sine kinase,PTK)将磷酸基团共价转移到

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