Báo cáo khoa học: Origin and properties of cytoplasmic and mitochondrial isoforms of taurocyamine kinase

Origin and Properties of Cytoplasmic and Mitochondrial Isoforms of Taurocyamine Kinase

Tên đề tài: Origin and Properties of Cytoplasmic and Mitochondrial Isoforms of Taurocyamine Kinase

Tác giả: Kouji Uda, Naoto Saishoji, Shuichi Ichinari, W. Ross Ellington, Tomohiko Suzuki

Lĩnh vực: Biochemistry, Molecular Biophysics, Biological Science

Nội dung tài liệu: Nghiên cứu này tập trung vào việc phân lập và đặc tính hóa hai dạng (isoform) của enzyme taurocyamine kinase (TK), một enzyme thuộc họ phosphagen kinase, từ loài giun biển polychaete Arenicola brasiliensis. Các dạng này bao gồm một dạng bào tương (cytoplasmic) và một dạng ty thể (mitochondrial). Nghiên cứu đã xác định trình tự cDNA và amino acid của hai dạng TK này, cũng như biểu hiện và tinh sạch chúng dưới dạng protein tái tổ hợp. Kết quả cho thấy hai dạng TK có sự khác biệt về hoạt tính enzyme đối với các cơ chất taurocyamine, lombricine và glycocyamine, và có những đặc điểm cấu trúc khác biệt, đặc biệt là phần mở rộng N-terminal của dạng ty thể được dự đoán là một peptide đích nhắm tới ty thể. Phân tích phát sinh chủng loại (phylogenetic analysis) cho thấy các phosphagen kinase đặc trưng cho annelid, bao gồm cả hai dạng TK, đã tiến hóa từ một tổ tiên giống creatine kinase (CK) và có khả năng đã tiến hóa độc lập với nhau.

Mục lục chi tiết:

• Origin and properties of cytoplasmic and mitochondrial isoforms of taurocyamine kinase
• Keywords
• Correspondence
• Taurocyamine kinase (TK) is a member of the highly conserved family of phosphagen kinases that includes creatine kinase (CK) and arginine kinase.
• Abbreviations
• Cytoplasmic and mitochondrial taurocyamine kinases
• Results and Discussion
• Cytoplasmic and mitochondrial isoforms of TK are present in Arenicola brasiliensis
• Arenicola MiTK is very similar to typical mitochondrial creatine kinases
• Evolution of cytoplasmic and mitochondrial taurocyamine kinases
• Structural basis for the catalytic properties of Arenicola cytoplasmic TK and MiTK
• General conclusions
• Experimental procedures
• cDNA amplification and sequence determination of cytoplasmic TK and mitochondrial TK (MITK) from A. brasiliensis
• Cloning and expression of Arenicola TKs
• Analyses of N-terminal amino acid sequences of Arenicola TK and MITK
• Modeling of three-dimensional structures
• Alignment of amino acid sequences of phosphagen kinases and construction of phylogenetic tree
• Enzyme assays
• References
• Acknowledgements