A Novel Mechanism of V-Type Zinc Inhibition of Glutamate Dehydrogenase Results from Disruption of Subunit Interactions Necessary for Efficient Catalysis

A novel mechanism of V-type zinc inhibition of glutamate dehydrogenase results from disruption of subunit interactions necessary for efficient catalysis

Tác giả: Jaclyn Bailey, Lakeila Powell, Leander Sinanan, Jacob Neal, Ming Li, Thomas Smith and Ellis Bell

Lĩnh vực: Hóa sinh, Sinh học phân tử

Nội dung tài liệu:

Nghiên cứu này khám phá cơ chế ức chế V-type của kẽm đối với glutamate dehydrogenase (GDH), một enzyme xúc tác cho quá trình oxy hóa khử amin hóa L-glutamate. Kẽm, một chất ức chế mạnh, chủ yếu ảnh hưởng đến Vmax, cho thấy tác động lên động học xúc tác hoặc giải phóng sản phẩm. Điều thú vị là tác động ức chế của kẽm giảm khi nồng độ glutamate giảm, cho thấy vai trò của tương tác giữa các tiểu đơn vị. Khi sử dụng norvaline, một axit amin đơn giản không cho thấy bằng chứng về tương tác tiểu đơn vị, kẽm không ức chế. Kẽm làm giảm đáng kể giai đoạn tiền trạng thái ổn định của phản ứng nhưng không ảnh hưởng đến việc gắn NADPH trong phức hợp enzyme-NADPH-glutamate, ngụ ý rằng kẽm làm gián đoạn tương tác tiểu đơn vị cần thiết cho hoạt động xúc tác hiệu quả. Các phân tích cấu trúc cho thấy kẽm liên kết giữa ba dimer tiểu đơn vị trong hexamer, một vị trí được biết là liên kết với các chất ức chế mới. Kết quả chỉ ra rằng sự ức chế V-type do kẽm gây ra là do sự phá vỡ tương tác tiểu đơn vị thay vì tác động trực tiếp lên vị trí hoạt động.

Mục lục chi tiết:

• Abstract
• Introduction
• Keywords
• Correspondence
• Structured digital abstract
• Abbreviation
• Results
• Initial rate studies
• Stopped flow studies
• Effects of zinc on cofactor binding
• Effects of zinc on the stability of the enzyme
• Effects of zinc on limited proteolysis of the enzyme
• Locations of the Zn2+ and Eu3+ binding sites
• Discussion
• Materials and methods
• Structure determination
• Acknowledgements
• References