Báo cáo khoa học: Structural insights into the substrate specificity and activity of ervatamins, the papain-like cysteine proteases from a tropical plant, Ervatamia coronaria

Structural Insights Into The Substrate Specificity And Activity Of Ervatamins, The Papain-Like Cysteine Proteases From A Tropical Plant, Ervatamia Coronaria

Tác giả: Raka Ghosh, Sibani Chakraborty, Chandana Chakrabarti, Jiban Kanti Dattagupta and Sampa Biswas

Lĩnh vực: Crystallography and Molecular Biology Division, Saha Institute of Nuclear Physics, Kolkata, India

Nội dung tài liệu: Nghiên cứu này tập trung vào việc phân tích cấu trúc và hoạt tính của các enzyme ervatamin-A và ervatamin-C, là các protease cysteine thuộc họ papain, được chiết xuất từ thực vật nhiệt đới Ervatamia coronaria. Các tác giả đã xác định cấu trúc tinh thể của hai enzyme này khi phức hợp với chất ức chế E-64. Bằng cách so sánh cấu trúc 3D với các nghiên cứu trước đây, nghiên cứu này tìm hiểu mối tương quan giữa các đặc điểm cấu trúc và các tính chất chức năng tương ứng. Đặc biệt, nghiên cứu tập trung làm rõ sự khác biệt trong ái lực và hoạt tính của các enzyme này đối với các chất nền peptide khác nhau, chủ yếu dựa trên các tương tác tại vị trí S2 của enzyme. Sự thay đổi một axit amin duy nhất tại vị trí này đã dẫn đến sự gia tăng đáng kể về hằng số đặc hiệu (kcat/Km) của ervatamin-A.

Mục lục chi tiết:

• Keywords
• Correspondence
• Database
• Structural insights into the substrate specificity and activity of ervatamins, the papain-like cysteine proteases from a tropical plant, Ervatamia coronaria
• Structural insights into the substrate specificity and activity of ervatamins
• Amino acid sequence of ervatamin-A and comparison with other ervatamins
• Modes of binding of E-64 with ervatamin-A and ervatamin-C
• The substrate specificity of ervatamins – a comparison from structural and kinetic studies
• High activity of ervatamin-A
• Results and Discussion
• Fold of ervatamin-A
• The interdomain cleft of ervatamin-A and ervatamin-C in the same orientation. Ribbons colored yellow, blue and green represent domain L, domain R and the interdomain crossover, respectively. The catalytic dyad Cys25 and His157 is marked.
• Table 2. The sequence and the dipole moments of the central helix were calculated by QUANTA (Accelrys Inc.). The residue at position 32 is in bold.
• Purification, enzyme-inhibitor complex formation, crystallization, and data collection
• Table 3. Summary of diffraction data collection and refinement statistics. Values in parentheses are for the outer resolution shell.
• Fig. 6. (A) Cumulative intensity distribution of Z = //, where / is the intensity for the centric (red lines) and acentric (black lines) reflections. The dashed lines and continuous lines show theoretical and observed distributions, respectively. The sigmoidal shape of the distribution of the acentric reflections (black continuous) indicates potential twinning. (B) Estimation of the twin fraction a from a Britton plot. The plot was calculated using the twinning operator -h, k, h + l. (C) Variation of the twin fraction as a function of resolution.
• Structure determination and refinement
• Measurement of IC50 value of E-64
• cDNA sequencing of ervatamin-A
• Molecular dynamics simulation
• Acknowledgements
• References
• Supplementary material