Insights Into The Activation Of Brain Serine Racemase By The Multi-PDZ Domain Glutamate Receptor Interacting Protein, Divalent Cations And ATP

Insights Into The Activation Of Brain Serine Racemase By The Multi-PDZ Domain Glutamate Receptor Interacting Protein, Divalent Cations And ATP

Tác giả: Florian Baumgart, José M. Mancheño, Ignacio Rodríguez-Crespo

Lĩnh vực: Biochemistry, Molecular Biology

Nội dung tài liệu:

Nghiên cứu này tập trung vào việc làm sáng tỏ cơ chế mà thông qua đó enzyme serine racemase trong não bộ được hoạt hóa bởi protein tương tác thụ thể glutamate đa miền PDZ (GRIP), các ion kim loại hóa trị hai và ATP. Enzyme serine racemase, một enzyme chứa pyridoxal phosphate, được biết là bị hoạt hóa bởi các ion kim loại hóa trị hai như Ca²⁺ và Mg²⁺, cũng như ATP và ADP. Trong điều kiện in vivo, enzyme này còn được hoạt hóa bởi GRIP. Nghiên cứu chỉ ra rằng sự liên kết của miền PDZ6 của GRIP với serine racemase không trực tiếp làm tăng sản xuất D-serine. Tuy nhiên, GRIP ở dạng đầy đủ lại làm tăng đáng kể hoạt động enzyme. Các thử nghiệm với các đoạn protein GRIP ngắn hơn đã xác định các vùng cần thiết cho sự hoạt hóa này. Kết quả cho thấy các đoạn protein chứa PDZ4-PDZ5-PDZ6 không thể hoạt hóa serine racemase, trong khi các đoạn chứa PDZ4-PDZ5-PDZ6-GAP2-PDZ7 lại tăng đáng kể hoạt tính của enzyme. Điều này gợi ý rằng sự hoạt hóa serine racemase bởi GRIP không phải là kết quả trực tiếp của việc di chuyển đến kênh canxi, mà có khả năng là do sự thay đổi cấu trúc được gây ra bởi GRIP trên enzyme. Ngoài ra, sự hoạt hóa serine racemase bởi các ion kim loại hóa trị hai được cho là hiệu ứng phụ liên quan đến việc gắn ATP, vốn được biết là tạo phức với ion Mg²⁺. Do chưa có cấu trúc tinh thể của serine racemase động vật có vú, mô hình hóa phân tử dựa trên các enzyme tương đồng từ nấm men và vi khuẩn đã được sử dụng để chứng minh rằng các vị trí gắn kết của Ca²⁺, ATP và miền PDZ6 của GRIP nằm cách biệt về không gian và điều chỉnh enzyme thông qua các cơ chế khác nhau.

Mục lục chi tiết: