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Determination of Molecular Structures of HIV Envelope Glycoproteins using Cryo-Electron Tomography and Automated Sub-tomogram Averaging

Since its discovery nearly 30 years ago, more than 60 million people have been infected with the human immunodeficiency virus (HIV) (www.usaid.gov). The ...

National Institutes of Health

&#x901A;&#x8FC7;&#x590D;&#x6742;&#x7684;&#x76F8;&#x4E92;&#x4F5C;&#x7528;&#x7684;&#x78F7;&#x9178;&#x5316;&#x548C;&#x53D8;&#x6784;&#x8C03;&#x8282;&#x7684;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5185; AMP &#x6D53;&#x5EA6;&#x589E;&#x52A0;&#x6FC0;&#x6D3B;&#x9176; 5&#39; &#x817A;&#x82F7;&#x9178;&#x6D3B;&#x5316;&#x86CB;&#x767D;&#x6FC0;&#x9176; (AMPK)&#x3002;&#x8FC4;&#x4ECA;&#x6240;&#x9610;&#x660E;&#x7684; AMPK &#x7684;&#x884C;&#x52A8;&#x8868;&#x660E; AMPK &#x53EF;&#x80FD;&#x662F; II &#x578B;&#x7CD6;&#x5C3F;&#x75C5;&#x7684;&#x836F;&#x7406;&#x5E72;&#x9884;&#x53EF;&#x884C;&#x7684;&#x76EE;&#x6807;&#x3002;&#x6FC0;&#x6D3B; AMPK &#x88AB;&#x8BA4;&#x4E3A;&#x8C03;&#x89E3;&#x8FD9;&#x4E24;&#x79CD;&#x6025;&#x6027;&#x589E;&#x52A0;&#x9AA8;&#x9ABC;&#x808C;&#x8461;&#x8404;&#x7CD6;&#x6444;&#x53D6;&#x671F;&#x95F4;&#x884C;&#x4F7F;&#xFF0C;&#x4EE5;&#x53CA;&#x4F5C;&#x51FA;&#x9002;&#x5E94;&#x6027;&#x53CD;&#x5E94;&#x7684;&#x6162;&#x6027;&#x953B;&#x70BC;&#x808C;&#x8089;&#x8461;&#x8404;&#x7CD6;&#x5438;&#x6536;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x7684;&#x7EC4;&#x4EF6;&#x8868;&#x8FBE;&#x8C03;&#x63A7;&#x7B49;&#x3002;&#x6B64;&#x5916;&#xFF0C;AMPK &#x4F17;&#x6240;&#x5468;&#x77E5;&#xFF0C;&#x6291;&#x5236;&#x5173;&#x952E;&#x9176;&#x53C2;&#x4E0E;&#x8840;&#x8102;&#x548C;&#x80C6;&#x56FA;&#x9187;&#x7684;&#x5408;&#x6210;&#xFF0C;&#x7684;&#x8FD9;&#x8868;&#x660E;&#x6B64;&#x6FC0;&#x9176;&#x6FC0;&#x6D3B;&#x8FD8;&#x53EF;&#x6539;&#x5584;&#x8840;&#x8102;&#x5F02;&#x5E38;&#x3002;&#x8981;&#x8C03;&#x67E5;&#x7684; AMPK &#x6D3B;&#x5316;&#x7684;&#x7C7B;&#x578B;&#x4E8C;&#x3001; &#x7CD6;&#x5C3F;&#x75C5;&#x3001; db/db &#x548C; ob/ob &#x5C0F;&#x9F20;&#x52A8;&#x7269;&#x6A21;&#x578B;&#x7684;&#x5F71;&#x54CD;&#x662F;&#x7BA1;&#x7406;&#x7684; 5-&#x6C28;&#x57FA;-4-&#x9170;&#x80FA; 1-&beta;-ribofuranoside (AICAR) &#x76AE;&#x4E0B;&#x6216;&#x8005;&#x654F;&#x9510;&#x5730; (&#x5355;&#x6CE8;&#x5C04;) &#x6216; 8 &#x5929; (&#x6162;&#x6027;&#x6CBB;&#x7597;) &#x6BCF;&#x5929;&#x4E24;&#x6B21;&#x3002;&#x5728;&#x8FD9;&#x4E24;&#x4E2A; db/db &#x6682;&#x6001;&#x964D;&#x8840;&#x7CD6;&#x548C; ob/ob &#x5C0F;&#x9F20;&#x6025;&#x6027; AICAR &#x5904;&#x7406;&#xFF0C;&#x8FD4;&#x56DE;&#x5230;&#x57FA;&#x5E95;&#x6C34;&#x5E73;&#x5927;&#x7EA6; 3 h &#x540E; AICAR &#x884C;&#x653F;&#x3002;&#x5728;&#x5BF9;&#x6162;&#x6027;&#x6CBB;&#x7597;&#x7684;&#x53CD;&#x5E94;&#xFF0C;&#x8840;&#x7CD6; &#xFF08;&#x6D4B;&#x91CF; 18 h &#x90AE;&#x653F; AICAR &#x7BA1;&#x7406;&#xFF09; &#x5927;&#x5927;&#x4E0B;&#x964D;&#x8FD9;&#x4E24;&#x4E2A;&#x9F20;&#x6807;&#x578B;&#x53F7;&#x7684;&#x8F66;&#x8F86;&#x63A7;&#x5236;&#x7EC4;&#x76F8;&#x6BD4;&#xFF0C;&#x65E9;&#x4E0A;&#x8840;&#x7CD6;&#x503C;&#x4E0A; 8 &#x5929;&#x6B63;&#x5728;&#x4E0B;&#x964D;&#x4E24;&#x4E2A;&#x9F20;&#x6807;&#x6A21;&#x578B;&#x4E2D;&#x5927;&#x7EA6;&#x6709; 30-35%&#x3002;&#x6162;&#x6027; AICAR &#x7BA1;&#x7406;&#x8FD8;&#x5BFC;&#x81F4;&#x4ECE; ob/ob &#x5C0F;&#x9F20;&#xFF0C;&#x4F46;&#x6CA1;&#x6709; db/db &#x5C0F;&#x9F20;&#x9AA8;&#x9ABC;&#x808C;&#x7EC6;&#x80DE;&#x8461;&#x8404;&#x7CD6;&#x8FD0;&#x8F7D;&#x4F53; 4 &#x603B;&#x6D53;&#x5EA6;&#x7684;&#x63D0;&#x5347;&#x3002;&#x800C;&#x5BF9;&#x7CD6;&#x4EE3;&#x8C22;&#x6709;&#x76CA;&#x5F71;&#x54CD;&#xFF0C;db/db &#x548C; ob/ob &#x5C0F;&#x9F20; AICAR &#x6CBB;&#x7597;&#x5BFC;&#x81F4;&#x8840;&#x6E05;&#x7518;&#x6CB9;&#x4E09;&#x916F;&#x6C34;&#x5E73;&#x4E0E;&#x8F66;&#x8F86;&#x5904;&#x7406;&#x63A7;&#x4EF6;&#x76F8;&#x6BD4;&#x589E;&#x52A0;&#x7EA6; 2.5-3 &#x500D;&#x3002;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x6570;&#x636E;&#x8868;&#x660E;&#x836F;&#x7406;&#x6FC0;&#x6D3B; AMPK &#x7684;&#x53EF;&#x80FD;&#x589E;&#x5F3A;&#x8461;&#x8404;&#x7CD6;&#x5438;&#x6536; II &#x578B;&#x7CD6;&#x5C3F;&#x75C5;&#x60A3;&#x8005;&#x4E2D;&#x7684;&#xFF0C;&#x7136;&#x800C;&#xFF0C;&#x8FD9;&#x79CD;&#x5229;&#x76CA;&#x53EF;&#x80FD;&#x4F1A;&#x62B5;&#x6D88;&#x76F8;&#x5E94;&#x62AC;&#x9AD8;&#x7684;&#x7518;&#x6CB9;&#x4E09;&#x916F;&#x3002;

AICAR ob/ob &#x548C; db/db &#x5C0F;&#x9F20;&#x6025;&#x6027;&#x548C;&#x6162;&#x6027;&#x6CBB;&#x7597;&#x53EF;&#x964D;&#x4F4E;&#x8840;&#x7CD6;&#x6D53;&#x5EA6;&#x3002;

The enzyme 5'AMP-activated protein kinase (AMPK) is activated by increases in intracellular AMP concentration through a complex interaction of phosphorylation and allosteric regulation. Actions of AMPK elucidated thus far suggest that AMPK may be a viable target for pharmacologic intervention in type II diabetes. Activation of AMPK is believed to mediate both the acute increase in skeletal muscle glucose uptake during exercise, as well as the adaptive responses to chronic exercise such as regulation of expression of components of the muscle glucose uptake system. In addition, AMPK is known to inhibit key enzymes involved in lipid and cholesterol synthesis, suggesting that activation of this kinase may also ameliorate dyslipidemia. To investigate the effects of AMPK activation in animal models of type II diabetes, db/db and ob/ob mice were administered 5-aminoimidazole-4-carboxamide 1-beta-ribofuranoside (AICAR) subcutaneously either acutely (single injection) or twice per day for 8 days (chronic treatment). Blood glucose was lowered transiently in both db/db and ob/ob mice by acute AICAR treatment, returning to basal levels approximately 3 h after AICAR administration. In response to chronic treatment, blood glucose (measured 18 h post-AICAR administration) was significantly decreased in both mouse models when compared to vehicle control groups, with morning blood glucose values on Day 8 being decreased approximately 30-35% in both mouse models. Chronic AICAR administration also resulted in an elevation of total Glut4 concentration in skeletal muscle from ob/ob mice, but not db/db mice. In contrast to the beneficial effects on glucose metabolism, AICAR treatment of db/db and ob/ob mice led to approximately a 2.5-3-fold increase in serum triglyceride levels compared to vehicle-treated controls. These data suggest that pharmacological activation of AMPK may enhance glucose uptake in individuals with type II diabetes, however, this benefit may be offset by the concomitant elevation in triglycerides.

Acute and chronic treatment of ob/ob and db/db mice with AICAR decreases blood glucose concentrations.

L&#39;enzyme 5&#39;AMP-activated protein kinase (AMPK) est activ&eacute;e par l&#39;augmentation de la concentration intracellulaire d&#39;AMP par l&#39;interaction complexe de la phosphorylation et la r&eacute;gulation allost&eacute;rique. Actions de l&#39;AMPK &eacute;lucid&eacute; &agrave; ce jour sugg&egrave;rent que l&#39;AMPK peut &ecirc;tre une cible viable pour une intervention pharmacologique dans le diab&egrave;te de type II. Activation de l&#39;AMPK est cens&eacute;e interviennent dans les deux l&#39;augmentation aigu&euml; de l&#39;absorption du glucose du muscle squelettique pendant l&#39;exercice, ainsi que les r&eacute;ponses adaptatives pour l&#39;exercice chronique comme la r&eacute;gulation de l&#39;expression des composantes du syst&egrave;me de captation de glucose musculaire. En outre, l&#39;AMPK est connu pour inhiber les enzymes cl&eacute;s impliqu&eacute;es dans la synth&egrave;se de lipides et de cholest&eacute;rol, ce qui sugg&egrave;re que l&#39;activation de cette kinase peut-&ecirc;tre &eacute;galement att&eacute;nuer les dyslipid&eacute;mie. Pour &eacute;tudier les effets de l&#39;activation de l&#39;AMPK dans des mod&egrave;les animaux de type II diabetes, db/db et ob/ob souris &eacute;tait administr&eacute;e 5-aminoimidazole-4-carboxamide 1-beta-ribofuranoside (AICAR) par voie sous-cutan&eacute;e soit aigu&euml; (une seule injection) ou deux fois par jour pendant 8 jours (traitement chronique). La glyc&eacute;mie a &eacute;t&eacute; abaiss&eacute;e transitoirement dans deux db/db et souris ob/ob par traitement AICAR, regagner basale niveaux environ 3 h apr&egrave;s l&#39;administration de AICAR. En r&eacute;ponse &agrave; un traitement chronique, la glyc&eacute;mie (mesur&eacute;e &agrave; 18 h post-AICAR administration) a &eacute;t&eacute; significativement r&eacute;duite dans les deux mod&egrave;les de souris par rapport aux groupes de contr&ocirc;le de v&eacute;hicule, glyc&eacute;mie matin valeurs sur 8 jours mis a diminu&eacute; environ de 30 &agrave; 35 % dans les deux mod&egrave;les de souris. L&#39;administration chronique AICAR a &eacute;galement entra&icirc;n&eacute; une &eacute;l&eacute;vation de la concentration totale de Glut4 dans le muscle squelettique de souris ob/ob, mais la souris pas db/db. &Agrave; la diff&eacute;rence des effets b&eacute;n&eacute;fiques sur le m&eacute;tabolisme du glucose, traitement AICAR des souris db/db et ob/ob a conduit &agrave; une augmentation d&#39;environ 2,5 &agrave; 3 fois dans les taux de triglyc&eacute;rides s&eacute;riques par rapport aux t&eacute;moins trait&eacute;s avec le v&eacute;hicule. Ces donn&eacute;es sugg&egrave;rent que pharmacologique activation de l&#39;AMPK peut augmenter l&#39;absorption de glucose chez les personnes atteintes de diab&egrave;te de type II, cependant, cet avantage peut &ecirc;tre compens&eacute; par l&#39;&eacute;l&eacute;vation concomitante de triglyc&eacute;rides.

Traitement aigu et chronique des souris ob/ob et db/db avec AICAR diminue la glyc&eacute;mie.

Akute und chronische Behandlung von ob / ob und db / db M&#xE4;use mit AICAR sinkt der Blutzuckerspiegel.

L&#39;enzima 5&#39;AMP-attivato proteina chinasi (AMPK) &egrave; attivato dall&#39;aumento della concentrazione intracellulare di AMP attraverso una complessa interazione di fosforilazione e regolazione allosterica. Azioni di AMPK chiarito finora suggeriscono che AMPK pu&ograve; essere un obiettivo realizzabile per intervento farmacologico nel diabete di tipo II. Attivazione di AMPK &egrave; creduto di mediare sia l&#39;aumento acuto nell&#39;assorbimento del glucosio muscolare scheletrico durante l&#39;esercizio, come pure le risposte adattative all&#39;esercizio cronica come la regolazione dell&#39;espressione dei componenti del sistema di assorbimento del glucosio muscolare. Inoltre AMPK &egrave; noto per inibire gli enzimi chiavi coinvolti nella sintesi di lipidi e di colesterolo, suggerendo che l&#39;attivazione di questa chinasi pu&ograve; anche migliorare dislipidemia. Per studiare gli effetti di attivazione di AMPK in modelli animali di tipo II diabete, db/db e ob/ob topi erano amministrati 5-aminoimidazole-4-carbossamide 1-beta-ribofuranoside (AICAR) per via sottocutanea o acutamente (singola iniezione) o due volte al giorno per 8 giorni (trattamento cronico). Glucosio nel sangue &egrave; stato abbassato transitoriamente in entrambi db/db e topi ob/ob di trattamento acuto AICAR, tornando al basale livelli circa 3 ore dopo la somministrazione di AICAR. In risposta a trattamento cronico, glucosio nel sangue (misurata h 18 post-AICAR amministrazione) era significativamente diminuito in entrambi i modelli del mouse rispetto ai gruppi di controllo del veicolo, con glicemia mattina valori su 8 giorno essendo diminuito circa 30-35% in entrambi i modelli del mouse. Somministrazione cronica di AICAR ha provocato anche un&#39;elevazione della concentrazione totale di Glut4 nel muscolo scheletrico da topi ob/ob, ma topi db/db non. In contrasto con gli effetti benefici sul metabolismo del glucosio, AICAR trattamento di topi db/db e ob/ob ha portato a circa 2,5-3 volte in aumento nei livelli sierici di trigliceridi rispetto ai controlli trattati con veicolo. Questi dati suggeriscono che farmacologico attivazione di AMPK possa aumentare l&#39;assorbimento del glucosio nei soggetti con diabete di tipo II, tuttavia, questo vantaggio pu&ograve; essere compensato con la concomitante elevazione in trigliceridi.

Trattamento acuto e cronico di topi ob/ob e db/db con AICAR diminuisce la concentrazione di glucosio del sangue.

&#x9175;&#x7D20; 5&#39;AMP &#x6D3B;&#x6027;&#x5316;&#x30D7;&#x30ED;&#x30C6;&#x30A4;&#x30F3;&#x30AD;&#x30CA;&#x30FC;&#x30BC; (AMPK) &#x30EA;&#x30F3;&#x9178;&#x5316;&#x3068;&#x30A2;&#x30ED;&#x30B9;&#x30C6;&#x30EA;&#x30C3;&#x30AF;&#x52B9;&#x679C;&#x306E;&#x8907;&#x96D1;&#x306A;&#x76F8;&#x4E92;&#x4F5C;&#x7528;&#x3092;&#x901A;&#x3057;&#x3066;&#x7D30;&#x80DE;&#x5185;&#x306E; AMP &#x6FC3;&#x5EA6;&#x306E;&#x5897;&#x52A0;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x30A2;&#x30AF;&#x30C6;&#x30A3;&#x30D6;&#x306B;&#x306A;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x3046;&#x3057;&#x3066;&#x3069;&#x3053;&#x307E;&#x3067;&#x89E3;&#x660E; ampk &#x30A2;&#x30AF;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3; AMPK II &#x578B;&#x7CD6;&#x5C3F;&#x75C5;&#x306E;&#x85AC;&#x7406;&#x5B66;&#x7684;&#x4ECB;&#x5165;&#x306E;&#x6709;&#x671B;&#x306A;&#x30BF;&#x30FC;&#x30B2;&#x30C3;&#x30C8;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x793A;&#x5506;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;AMPK &#x306E;&#x6D3B;&#x6027;&#x5316;&#x904B;&#x52D5;&#x3001;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x6162;&#x6027;&#x904B;&#x52D5;&#x7B4B;&#x30B0;&#x30EB;&#x30B3;&#x30FC;&#x30B9;&#x53D6;&#x308A;&#x8FBC;&#x307F;&#x30B7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30E0;&#x306E;&#x30B3;&#x30F3;&#x30DD;&#x30FC;&#x30CD;&#x30F3;&#x30C8;&#x306E;&#x767A;&#x73FE;&#x8ABF;&#x7BC0;&#x306A;&#x3069;&#x306B;&#x5BFE;&#x3059;&#x308B;&#x9069;&#x5FDC;&#x5FDC;&#x7B54;&#x306E;&#x4E2D;&#x306B;&#x9AA8;&#x683C;&#x7B4B;&#x30B0;&#x30EB;&#x30B3;&#x30FC;&#x30B9;&#x53D6;&#x308A;&#x8FBC;&#x307F;&#x306E;&#x4E21;&#x65B9;&#x6025;&#x6027;&#x5897;&#x52A0;&#x3092;&#x4EF2;&#x4ECB;&#x3059;&#x308B;&#x3068;&#x8003;&#x3048;&#x3089;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x307E;&#x305F;&#x3001;AMPK &#x3067;&#x306F;&#x4E3B;&#x8981;&#x306A;&#x8102;&#x8CEA;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x30B3;&#x30EC;&#x30B9;&#x30C6;&#x30ED;&#x30FC;&#x30EB;&#x306E;&#x5408;&#x6210;&#x306B;&#x95A2;&#x308F;&#x308B;&#x9175;&#x7D20;&#x3092;&#x963B;&#x5BB3;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x306E;&#x30AD;&#x30CA;&#x30FC;&#x30BC;&#x306E;&#x6D3B;&#x6027;&#x5316;&#x3082;&#x9AD8;&#x8102;&#x8840;&#x75C7;&#x3092;&#x6539;&#x5584;&#x3059;&#x308B;&#x304B;&#x3082;&#x3057;&#x308C;&#x307E;&#x305B;&#x3093;&#x793A;&#x5506;&#x3057;&#x3066;&#x77E5;&#x3089;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x30BF;&#x30A4;&#x30D7; II &#x7CD6;&#x5C3F;&#x75C5;&#x3001;db/db&#x3001;ob/ob &#x30DE;&#x30A6;&#x30B9;&#x306E;&#x52D5;&#x7269;&#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B; AMPK &#x6D3B;&#x6027;&#x306E;&#x5F71;&#x97FF;&#x3092;&#x8ABF;&#x67FB;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x6295;&#x4E0E;&#x3057;&#x305F; 5-aminoimidazole-4-&#x30AB;&#x30EB;&#x30DC;&#x30AD;&#x30B5;&#x30DF;&#x30C9;&#x306E; 1-&beta;-ribofuranoside &#xFF08;&#x4E00;&#x65B9;&#xFF09; &#x76AE;&#x4E0B;&#x92ED;&#x304F;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x304B; (&#x5358;&#x4E00;&#x306E;&#x6CE8;&#x5C04;&#xFF09; &#x307E;&#x305F;&#x306F; 8 &#x65E5;&#x9593; &#xFF08;&#x6162;&#x6027;&#x6CBB;&#x7642;&#xFF09; 1 &#x65E5; 2 &#x56DE;&#x3002;Ob/ob &#x30DE;&#x30A6;&#x30B9;&#x57FA;&#x5E95;&#x306B;&#x623B;&#x3063;&#x3066;&#x3001;&#x6025;&#x6027;&#x306E;&#x4E00;&#x65B9;&#x51E6;&#x7406;&#x306B;&#x3088;&#x308B;&#x30EC;&#x30D9;&#x30EB; 3 h &#x7D04;&#x4E00;&#x65B9;&#x6295;&#x4E0E;&#x5F8C;&#x3001;&#x8840;&#x30D6;&#x30C9;&#x30A6;&#x7CD6;&#x306F;&#x4E21;&#x65B9;&#x306E; db/db &#x306E;&#x4E00;&#x904E;&#x6027;&#x4F4E;&#x4E0B;&#x3057;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x6162;&#x6027;&#x7684;&#x306A;&#x6CBB;&#x7642;&#x3078;&#x306E;&#x5FDC;&#x7B54;&#x3001;&#x8840;&#x7CD6; &#xFF08;&#x6E2C;&#x5B9A; 18 h &#x30DD;&#x30B9;&#x30C8;&#x4E00;&#x65B9;&#x653F;&#x6A29;&#xFF09; &#x306F;&#x8ECA;&#x4E21;&#x5236;&#x5FA1;&#x30B0;&#x30EB;&#x30FC;&#x30D7;&#x3068;&#x6BD4;&#x8F03;&#x3059;&#x308B;&#x3068;&#x4E21;&#x30DE;&#x30A6;&#x30B9; &#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x3067;&#x6709;&#x610F;&#x306B;&#x4F4E;&#x4E0B;&#x3057;&#x305F;&#x3001;&#x671D;&#x8840;&#x30D6;&#x30C9;&#x30A6;&#x7CD6;&#x3092;&#x4E00;&#x65E5; 8 &#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x5024;&#x4E21;&#x65B9;&#x306E;&#x30DE;&#x30A6;&#x30B9; &#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x3067;&#x7D04; 30 &#xFF5E; 35 &#xFF05; &#x6E1B;&#x5C11;&#x3057;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x6162;&#x6027;&#x4E00;&#x65B9;&#x7BA1;&#x7406;&#x306F;&#x307E;&#x305F;&#x6607;&#x683C;&#x306E; ob/ob &#x30DE;&#x30A6;&#x30B9;&#x304C;&#x306A;&#x3044; db/db &#x30DE;&#x30A6;&#x30B9;&#x9AA8;&#x683C;&#x7B4B;&#x306E; Glut4 &#x6FC3;&#x5EA6;&#x3067;&#x8D77;&#x56E0;&#x3057;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x7CD6;&#x4EE3;&#x8B1D;&#x306B;&#x6709;&#x76CA;&#x306A;&#x52B9;&#x679C;&#x3068;&#x306F;&#x5BFE;&#x7167;&#x7684;&#x3001;&#x4E00;&#x65B9;&#x6CBB;&#x7642; db/db &#x3068; ob/ob &#x30DE;&#x30A6;&#x30B9;&#x306E;&#x8ECA;&#x4E21;&#x6271;&#x308F;&#x30B3;&#x30F3;&#x30C8;&#x30ED;&#x30FC;&#x30EB;&#x306B;&#x6BD4;&#x3079;&#x3066;&#x8840;&#x6E05;&#x30C8;&#x30EA;&#x30B0;&#x30EA;&#x30BB;&#x30EA;&#x30C9;&#x306E;&#x30EC;&#x30D9;&#x30EB;&#x3067;&#x7D04; 2.5 &#x301C; 3 &#x500D;&#x306E;&#x5897;&#x52A0;&#x306B;&#x3064;&#x306A;&#x304C;&#x3063;&#x305F;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x30C7;&#x30FC;&#x30BF;&#x306F; AMPK &#x306E;&#x85AC;&#x7406;&#x6D3B;&#x6027;&#x5316; II &#x578B;&#x7CD6;&#x5C3F;&#x75C5;&#x3092;&#x6301;&#x3064;&#x500B;&#x4EBA;&#x3067;&#x30B0;&#x30EB;&#x30B3;&#x30FC;&#x30B9;&#x53D6;&#x308A;&#x8FBC;&#x307F;&#x3092;&#x9AD8;&#x3081;&#x308B;&#x53EF;&#x80FD;&#x6027;&#x304C;&#x3042;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3001;&#x3057;&#x304B;&#x3057;&#x3001;&#x3053;&#x306E;&#x5229;&#x70B9;&#x30C8;&#x30EA;&#x30B0;&#x30EA;&#x30BB;&#x30EA;&#x30C9;&#x306E;&#x4F75;&#x7528;&#x306E;&#x4E0A;&#x6607;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x76F8;&#x6BBA;&#x3055;&#x308C;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x793A;&#x5506;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;

&#x6025;&#x6027;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x6162;&#x6027;&#x306E;&#x6CBB;&#x7642;&#x4E00;&#x65B9; ob/ob &#x3068; db/db &#x30DE;&#x30A6;&#x30B9;&#x306E;&#x8840;&#x4E2D;&#x30B0;&#x30EB;&#x30B3;&#x30FC;&#x30B9;&#x6FC3;&#x5EA6;&#x304C;&#x4F4E;&#x4E0B;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#xD6A8;&#xC18C; 5&#39;AMP &#xD65C;&#xC131;&#xD654; &#xD55C; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8; &#xD0A4; (AMPK) &#xC778; &#xC0B0;&#xD654; &#xBC0F; allosteric &#xADDC;&#xCE59;&#xC758; &#xBCF5;&#xC7A1; &#xD55C; &#xC0C1;&#xD638; &#xC791;&#xC6A9;&#xC744; &#xD1B5;&#xD574; &#xC138;&#xD3EC;&#xB0B4; &#xC570;&#xD504; &#xB18D;&#xB3C4;&#xC758; &#xC99D;&#xAC00; &#xC758;&#xD574; &#xD65C;&#xC131;&#xD654; &#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC9C0;&#xAE08;&#xAE4C;&#xC9C0; &#xD574;&#xBA85; AMPK&#xC758; AMPK &#xD0C0;&#xC785; II &#xB2F9;&#xB1E8;&#xBCD1;&#xC5D0;&#xC5D0;&#xC11C; &#xB300; &#xD55C; &#xC57D;&#xB9AC;&#xD559; &#xC801;&#xC778; &#xAC1C;&#xC785; &#xAC00;&#xB2A5;&#xD55C; &#xB300;&#xC0C1;&#xC774; &#xB420; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4; &#xAC83;&#xC774; &#xC88B;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. AMPK&#xC758; &#xD65C;&#xC131;&#xD654;&#xB294; &#xACE8;&#xACA9; &#xADFC;&#xC721; &#xD3EC;&#xB3C4; &#xB2F9; &#xD1B5;&#xD48D; &#xAD00;&#xC5D0; &#xAE09;&#xC131; &#xC99D;&#xAC00; &#xB458; &#xB2E4; &#xADFC;&#xC721; &#xD3EC;&#xB3C4; &#xB2F9; &#xD1B5;&#xD48D; &#xAD00; &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C;&#xC758; &#xAD6C;&#xC131; &#xC694;&#xC18C;&#xB294; &#xC2DD;&#xC758; &#xADDC;&#xC815; &#xB4F1; &#xB9CC;&#xC131; &#xC6B4;&#xB3D9;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC801;&#xC751; &#xC751;&#xB2F5;&#xC73C;&#xB85C; &#xC5F0;&#xC2B5; &#xD558;&#xB294; &#xB3D9;&#xC548; &#xC911;&#xC7AC; &#xC5EC;&#xACA8;&#xC9C4;&#xB2E4;. &#xB610;&#xD55C;, AMPK&#xC774; &#xD0A4; &#xB2C8; &#xC544;&#xC774; &#xC81C; &#xD65C;&#xC131;&#xD654; dyslipidemia &#xAC1C;&#xB7C9; &#xB610;&#xD55C; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4; &#xC81C;&#xC548; &#xC9C0;&#xC9C8; &#xBC0F; &#xCF5C;&#xB808;&#xC2A4;&#xD14C;&#xB864; &#xD569;&#xC131;&#xC5D0; &#xAD00;&#xB828; &#xB41C; &#xC8FC;&#xC694; &#xD6A8;&#xC18C;&#xB97C; &#xC5B5;&#xC81C; &#xD558;&#xAE30; &#xC704;&#xD574; &#xC54C;&#xB824;&#xC838; &#xC788;&#xB2E4;. &#xD0C0;&#xC785; II &#xB2F9;&#xB1E8;&#xBCD1;, db/db &#xBC0F; ob/ob &#xC0DD;&#xC950; &#xB3D9;&#xBB3C; &#xBAA8;&#xB378;&#xC5D0;&#xC11C; AMPK &#xD65C;&#xC131;&#xD654;&#xC758; &#xD6A8;&#xACFC; &#xC870;&#xC0AC; &#xD588;&#xB2E4; &#xAD00;&#xB9AC; 5-aminoimidazole-4-carboxamide 1-&#xBCA0;&#xD0C0;-ribofuranoside (AICAR) subcutaneously&#xB3C4; &#xC2EC;&#xD558;&#xAC8C; (&#xB2E8;&#xC77C; &#xC0AC;&#xCD9C;) &#xB610;&#xB294; 8 &#xC77C; (&#xB9CC;&#xC131; &#xCE58;&#xB8CC;) &#xD558;&#xB8E8; &#xB450; &#xBC88;. &#xD608;&#xC561; &#xD3EC;&#xB3C4; &#xB2F9; &#xB450; db/db&#xC5D0;&#xC11C; transiently &#xC778;&#xD558; &#xD588;&#xB2E4; &#xBC0F; &#xAE30;&#xC800; &#xB3CC;&#xC544;&#xAC00;&#xAE30; &#xC2EC;&#xAC01;&#xD55C; AICAR &#xCC98;&#xB9AC; &#xD558; &#xC5EC; ob/ob &#xC0DD;&#xC950; AICAR &#xAD00;&#xB9AC; &#xD6C4; &#xC57D; 3 h &#xC218;&#xC900;. &#xB9CC;&#xC131; &#xCE58;&#xB8CC;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC751;&#xB2F5;, &#xD608;&#xB2F9; (&#xCE21;&#xC815;&#xB41C; 18 h &#xAC8C;&#xC2DC;&#xBB3C; AICAR &#xAD00;&#xB9AC;) &#xCC28;&#xB7C9; &#xC81C;&#xC5B4; &#xADF8;&#xB8F9;&#xC5D0; &#xBE44;&#xD574; &#xB450; &#xB9C8;&#xC6B0;&#xC2A4; &#xBAA8;&#xB378;&#xC5D0;&#xC11C; &#xD06C;&#xAC8C; &#xAC10;&#xC18C; &#xD588;&#xB2E4;, &#xC544;&#xCE68; &#xD608;&#xB2F9; &#xAC12; 8 &#xC77C; &#xB418; &#xACE0; &#xB450; &#xB9C8;&#xC6B0;&#xC2A4; &#xBAA8;&#xB378;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC57D; 30-35% &#xAC10;&#xC18C;. &#xB9CC;&#xC131; AICAR &#xAD00;&#xB9AC; &#xB610;&#xD55C; ob/ob &#xB9C8;&#xC6B0;&#xC2A4;, &#xD558;&#xC9C0;&#xB9CC; &#xD558;&#xC9C0; db/db &#xB9C8;&#xC6B0;&#xC2A4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xACE8;&#xACA9; &#xADFC;&#xC721;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC804;&#xCCB4; Glut4 &#xB18D;&#xB3C4; &#xC0C1;&#xC2B9; &#xADC0;&#xCC29;&#xB418; &#xC5C8; &#xB2E4;. &#xD3EC;&#xB3C4; &#xB2F9; &#xB300;&#xC0AC;&#xC5D0; &#xC720;&#xC775;&#xD55C; &#xD6A8;&#xACFC; &#xB2EC;&#xB9AC; AICAR &#xCE58;&#xB8CC; db/db &#xBC0F; ob/ob &#xC0DD;&#xC950;&#xC758; &#xD608; &#xCCAD; triglyceride &#xB808;&#xBCA8; &#xCEE8;&#xD2B8;&#xB864; &#xCC28;&#xB7C9; &#xCC98;&#xB9AC;&#xC5D0; &#xBE44;&#xD574; &#xC57D; 2.5-3 &#xBC30; &#xC99D;&#xAC00;&#xB97C; &#xC774;&#xB04C;&#xC5C8;&#xB2E4;. &#xADF8;&#xB7EC;&#xB098; &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xB370;&#xC774;&#xD130; AMPK&#xC758; &#xC57D;&#xB9AC; &#xD65C;&#xC131;&#xD654; 2 &#xD615; &#xB2F9;&#xB1E8;&#xBCD1;&#xC744; &#xAC00;&#xC9C4; &#xAC1C;&#xC778;&#xC5D0; &#xC788;&#xB294; &#xD3EC;&#xB3C4; &#xB2F9; &#xD1B5;&#xD48D; &#xAD00;&#xC744; &#xD5A5;&#xC0C1; &#xC2DC;&#xD0AC; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;, &#xC911;&#xC131; &#xC9C0;&#xBC29;&#xC5D0; &#xC218; &#xBC18;&#xD558;&#xB294; &#xC0C1;&#xC2B9;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574;&#xC774; &#xD61C;&#xD0DD;&#xC744; &#xC624;&#xD504;&#xC14B; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;,&#xB294; &#xAC83;&#xC774; &#xC88B;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;.

AICAR &#xB41C; ob/ob&#xC640; db/db &#xB9C8;&#xC6B0;&#xC2A4;&#xC758; &#xAE09;&#xC131; &#xBC0F; &#xB9CC;&#xC131; &#xCE58;&#xB8CC; &#xD608;&#xC561; &#xD3EC;&#xB3C4; &#xB2F9; &#xB18D;&#xB3C4; &#xAC10;&#xC18C; &#xC2DC;&#xD0B5;&#xB2C8;&#xB2E4;.

La enzima 5&#39;AMP quinasa activada (AMPK) es activada por el aumento en la concentraci&oacute;n intracelular de AMP a trav&eacute;s de una interacci&oacute;n compleja de fosforilaci&oacute;n y Regulaci&oacute;n alost&eacute;rica. Las acciones de la AMPK aclarado hasta el momento sugieren que la AMPK puede ser un objetivo viable para la intervenci&oacute;n farmacol&oacute;gica en el tipo diabetes II. Activaci&oacute;n de la AMPK se cree que median ambos el aumento agudo en la absorci&oacute;n de la glucosa del m&uacute;sculo esquel&eacute;tico durante el ejercicio, as&iacute; como las respuestas adaptativas al ejercicio cr&oacute;nico como regulaci&oacute;n de la expresi&oacute;n de los componentes del sistema de absorci&oacute;n de la glucosa del m&uacute;sculo. Adem&aacute;s, la AMPK se sabe para inhibir claves enzimas implicadas en la s&iacute;ntesis de l&iacute;pidos y el colesterol, sugiriendo que la activaci&oacute;n de esta quinasa tambi&eacute;n puede mejorar la dislipidemia. Investigar los efectos de la activaci&oacute;n de AMPK en modelos animales de tipo II diabetes, db/db y ob/ob ratones fueron administrado 5-aminoimidazol-4-carboxamida 1-beta-ribofuranoside (AICAR) por v&iacute;a subcut&aacute;nea o agudo (una sola inyecci&oacute;n) o dos veces al d&iacute;a durante 8 d&iacute;as (tratamiento cr&oacute;nico). Glucosa en la sangre se redujo transitoriamente en ambos db/db y ratones ob/ob por tratamiento agudo de AICAR, volviendo a basal niveles aproximadamente 3 h despu&eacute;s de la administraci&oacute;n de AICAR. En respuesta al tratamiento cr&oacute;nico, de glucosa en sangre (medido 18 h post-AICAR administraci&oacute;n) disminuy&oacute; significativamente en ambos modelos de rat&oacute;n en comparaci&oacute;n con grupos de control de veh&iacute;culos, con glucosa en la sangre ma&ntilde;ana valores en d&iacute;a 8 ser disminuci&oacute;n aproximadamente 30-35% en ambos modelos de rat&oacute;n. La administraci&oacute;n cr&oacute;nica de AICAR tambi&eacute;n dio lugar a una elevaci&oacute;n de la concentraci&oacute;n total de Glut4 en m&uacute;sculo esquel&eacute;tico de ratones ob/ob y db/db no ratones. En contraste con los efectos beneficiosos sobre el metabolismo de la glucosa, tratamiento de AICAR de ratones db/db y ob/ob llev&oacute; a aproximadamente un aumento de 2.5-3 veces en los niveles de triglic&eacute;ridos s&eacute;ricos en comparaci&oacute;n con controles tratados con veh&iacute;culo. Estos datos sugieren que farmacol&oacute;gicas activaci&oacute;n de AMPK puede aumentar la absorci&oacute;n de la glucosa en individuos con el tipo diabetes II, sin embargo, este beneficio puede compensarse mediante la elevaci&oacute;n concomitante de triglic&eacute;ridos.

Tratamiento agudo y cr&oacute;nico de los ratones ob/ob y db/db con AICAR disminuye las concentraciones de glucosa de la sangre.

&#x812F;&#x6C28;&#x9178;&#x8131;&#x6C22;&#x9176; (PRODH) &#x50AC;&#x5316;&#x5206;&#x89E3;&#x4EE3;&#x8C22;&#x812F;&#x6C28;&#x9178;&#xFF0C;&#x812F;&#x6C28;&#x9178;&#x5230;&#x4E09;&#x89D2;&#x6D32; 1-&#x54AF;-5-&#x7FA7;&#x9178;&#x9EC4;&#x7D20;&#x4F9D;&#x8D56;&#x6C27;&#x5316;&#x7684;&#x7B2C;&#x4E00;&#x6B65;&#x3002;&#x5728;&#x8FD9;&#x91CC;&#x6211;&#x4EEC;&#x57FA;&#x4E8E;&#x7ED3;&#x6784;&#x7684;&#x7814;&#x7A76;&#x73B0;&#x72B6; PRODH &#x6D3B;&#x52A8;&#x7F51;&#x7AD9;&#x591A;&#x529F;&#x80FD;&#x81F4;&#x75C5;&#x6027;&#x5927;&#x80A0;&#x6746;&#x83CC;&#x7684;&#x812F;&#x6C28;&#x9178;&#x5229;&#x7528;&#x4F7F;&#x7528; x &#x5C04;&#x7EBF;&#x6676;&#x4F53;&#x5B66;&#x3001; &#x9176;&#x52A8;&#x529B;&#x5B66;&#x6D4B;&#x91CF;&#x548C;&#x5B9A;&#x70B9;&#x7A81;&#x53D8; (&#x5371;&#x9669;) &#x86CB;&#x767D;&#x3002;&#x4E0E;&#x7ADE;&#x4E89;&#x6027;&#x6291;&#x5236;&#x4E59;&#x9178;&#x7EDC;&#x5408;&#x7684;&#x5371;&#x9669; PRODH &#x57DF;&#x7684;&#x7ED3;&#x6784; (K(i) = 30 &#x6BEB;&#x7C73;)&#xFF0C;L-&#x4E73;&#x9178; (K(i) = 1 &#x6BEB;&#x7C73;&#xFF09;&#xFF0C;&#x548C; L-&#x56DB;&#x6C22;-2-&#x7CE0;&#x9178; (L-&#x56DB;&#x6C22;&#x53F6;&#x9178;&#x3001; K(i) = 0.2 m m) &#x5DF2;&#x88AB;&#x786E;&#x5B9A;&#x7684; 2.1 2.0 A.&#x9AD8;&#x5206;&#x8FA8;&#x7387;&#x9650;&#x5236;&#x918B;&#x9178;&#x4F5C;&#x4E3A;&#x7ADE;&#x4E89;&#x6027;&#x6291;&#x5236;&#x5242;&#x7684;&#x53D1;&#x73B0;&#x8868;&#x660E;&#x7FA7;&#x57FA;&#x662F;&#x6D3B;&#x52A8;&#x7F51;&#x7AD9;&#xFF0C;&#x5F97;&#x5230;&#x627F;&#x8BA4;&#x7684;&#x6700;&#x4F4E;&#x529F;&#x80FD;&#x7EC4;&#x548C;&#x7ED3;&#x6784;&#x663E;&#x793A;&#x9176;&#x5982;&#x4F55;&#x5229;&#x7528;&#x6C22;&#x952E;&#x7ED3;&#x5408;&#x548C;&#x975E;&#x6781;&#x6027;&#x7684;&#x4E92;&#x52A8;&#x5173;&#x7CFB;&#xFF0C;&#x4EE5;&#x4F18;&#x5316;&#x4E3A;&#x57FA;&#x6750;&#x7684;&#x4EB2;&#x548C;&#x3002;&#x56DB;&#x6C22; PRODH/L-&#x53F6;&#x9178;&#x590D;&#x6742;&#x662F; PRODH &#x4E0E;&#x6D3B;&#x52A8;&#x7F51;&#x7AD9;&#x4E2D;&#x7ED1;&#x5B9A;&#x7684;&#x4E94;&#x5143;&#x73AF;&#x812F;&#x6C28;&#x9178;&#x6A21;&#x62DF;&#x7684;&#x7B2C;&#x4E00;&#x4E2A;&#x7ED3;&#x6784;&#xFF0C;&#x56E0;&#x6B64;&#x63D0;&#x4F9B;&#x57FA;&#x677F;&#x8BC6;&#x522B;&#x548C;&#x50AC;&#x5316;&#x673A;&#x5236;&#x7684;&#x65B0;&#x89C1;&#x89E3;&#x3002;L-&#x56DB;&#x6C22;&#x53F6;&#x9178;&#x7684;&#x6212;&#x6307;&#x662F;&#x8FD1;&#x4E4E;&#x5E73;&#x884C;&#x4E8E;&#x65F6;&#x5C1A; isoalloxazine&#xFF0C;&#x4E2D;&#x73AF;&#x4E0E;&#x6291;&#x5236;&#x5242; C5 &#x539F;&#x5B50;&#x4ECE;&#x65F6;&#x5C1A; N5 3.3 A&#x3002;&#x8FD9;&#x4E2A;&#x51E0;&#x4F55;&#x4F5C;&#x4E3A;&#x53EF;&#x4FE1;&#x7684;&#x673A;&#x5236;&#x8868;&#x660E;&#x76F4;&#x63A5;&#x6C22;&#x5316;&#x7269;&#x53D1;&#x751F;&#x8F6C;&#x79FB;&#x3002;&#x5230;&#x4E34;&#x7684;&#x6B8B;&#x7559;&#x5B88;&#x6052;&#x7684;&#x6D3B;&#x52A8;&#x7F51;&#x7AD9; Leu432 &#x7684;&#x7A81;&#x53D8;&#x9020;&#x6210;&#x70ED;&#x7A33;&#x5B9A;&#x6027; k(cat) &#x4E94;&#x6298;&#x51CF;&#x5C11;&#x548C;&#x4E25;&#x91CD;&#x635F;&#x5931;&#x3002;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x53D8;&#x5316;&#x662F;&#x4E0E; Leu432 &#x7684;&#x758F;&#x6C34;&#x6838;&#x5FC3;&#x9644;&#x8FD1;&#x76F4;&#x63A5;&#x63A5;&#x89E6;&#x65F6;&#x5C1A;&#x7684;&#x6B8B;&#x7559;&#x7269;&#x4E2D;&#x7684;&#x4F4D;&#x7F6E;&#x4E00;&#x81F4;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x7684;&#x7814;&#x7A76;&#x7ED3;&#x679C;&#x8868;&#x660E;&#x7CBE;&#x795E;&#x5206;&#x88C2;&#x75C7;&#x60A3;&#x8005;&#x643A;&#x5E26; L441P &#x662F;&#x9519;&#x4E49;&#x7A81;&#x53D8;&#x589E;&#x52A0;&#x7684;&#x8840;&#x6D46;&#x812F;&#x6C28;&#x9178;&#x7684;&#x5206;&#x5B50;&#x57FA;&#x7840;&#x51CF;&#x5C11;&#x4EBA;&#x7C7B; PRODH2 &#x7684;&#x7A33;&#x5B9A;&#x6027;&#x3002;

&#x5927;&#x80A0;&#x57C3;&#x5E0C;&#x6C0F;&#x5927;&#x80A0;&#x6746;&#x83CC;&#x5371;&#x9669;&#x812F;&#x6C28;&#x9178;&#x8131;&#x6C22;&#x9176;&#x57DF;&#x7684;&#x7ADE;&#x4E89;&#x6027;&#x6291;&#x5236;&#x5242;&#x5177;&#x6709;&#x590D;&#x6742;&#x7684;&#x7ED3;&#x6784;&#x3002;

Proline dehydrogenase (PRODH) catalyzes the first step of proline catabolism, the flavin-dependent oxidation of proline to Delta(1)-pyrroline-5-carboxylate. Here we present a structure-based study of the PRODH active site of the multifunctional Escherichia coli proline utilization A (PutA) protein using X-ray crystallography, enzyme kinetic measurements, and site-directed mutagenesis. Structures of the PutA PRODH domain complexed with competitive inhibitors acetate (K(i) = 30 mM), L-lactate (K(i) = 1 mM), and L-tetrahydro-2-furoic acid (L-THFA, K(i) = 0.2 mM) have been determined to high-resolution limits of 2.1-2.0 A. The discovery of acetate as a competitive inhibitor suggests that the carboxyl is the minimum functional group recognized by the active site, and the structures show how the enzyme exploits hydrogen-bonding and nonpolar interactions to optimize affinity for the substrate. The PRODH/L-THFA complex is the first structure of PRODH with a five-membered ring proline analogue bound in the active site and thus provides new insights into substrate recognition and the catalytic mechanism. The ring of L-THFA is nearly parallel to the middle ring of the FAD isoalloxazine, with the inhibitor C5 atom 3.3 A from the FAD N5. This geometry suggests direct hydride transfer as a plausible mechanism. Mutation of conserved active site residue Leu432 to Pro caused a 5-fold decrease in k(cat) and a severe loss in thermostability. These changes are consistent with the location of Leu432 in the hydrophobic core near residues that directly contact FAD. Our results suggest that the molecular basis for increased plasma proline levels in schizophrenic subjects carrying the missense mutation L441P is due to decreased stability of human PRODH2.

Structures of the Escherichia coli PutA proline dehydrogenase domain in complex with competitive inhibitors.

Proline d&eacute;shydrog&eacute;nase (PRODH) catalyse la premi&egrave;re &eacute;tape du catabolisme de la proline, l&#39;oxydation de la flavine-d&eacute;pendante de la proline &agrave; Delta (1) - pyrroline - 5-carboxylate. Nous pr&eacute;sentons ici une &eacute;tude bas&eacute;e sur la structure du site actif PRODH de l&#39;Escherichia coli multifonctionnel utilisation proline une prot&eacute;ine (PutA) &agrave; l&#39;aide de la cristallographie aux rayons x, mesures de cin&eacute;tique enzymatique et mutagen&egrave;se dirig&eacute;e. Structures du domaine PutA PRODH complex&eacute; avec l&#39;ac&eacute;tate d&#39;inhibiteurs comp&eacute;titifs (k = 30 mM), L-lactate (k = 1 mM) et acide L-t&eacute;trahydro-2-furo&iuml;que (L-EDPNTH, k = 0,2 mM) ont &eacute;t&eacute; d&eacute;termin&eacute;es &agrave; haute r&eacute;solution limites de 2,1 &agrave; 2,0 A. La d&eacute;couverte d&#39;un inhibiteur comp&eacute;titif de l&#39;ac&eacute;tate sugg&egrave;re que le carboxyle est le groupe fonctionnel minimum reconnu par le site actif, et les structures montrent comment l&#39;enzyme exploite des interactions polaires et liaison hydrog&egrave;ne afin d&#39;optimiser l&#39;affinit&eacute; pour le substrat. Le complexe PRODH/L-EDPNTH est la premi&egrave;re structure de PRODH avec un analogue de proline cinq cha&icirc;nons li&eacute; au site actif et offre ainsi de nouveaux aper&ccedil;us de la reconnaissance du substrat et le m&eacute;canisme catalytique. L&#39;anneau de la L-EDPNTH est presque parall&egrave;le &agrave; l&#39;anneau central de la FAD d-ribot&eacute;trahydroxy-2,3,4,5-pentyl)-10-isoalloxazine, avec l&#39;atome de C5 inhibiteur 3.3 A de la FAD N5. Cette g&eacute;om&eacute;trie sugg&egrave;re transfert d&#39;hydrure direct comme un m&eacute;canisme plausible. Mutation des r&eacute;sidus du site actif conserv&eacute; Leu432 Pro a provoqu&eacute; une diminution de 5 fois en k(cat) et une perte s&eacute;v&egrave;re dans thermostabilit&eacute;. Ces changements sont conformes &agrave; l&#39;emplacement de Leu432 dans le noyau hydrophobe pr&egrave;s de r&eacute;sidus de contacter directement le FAD. Nos r&eacute;sultats sugg&egrave;rent que la base mol&eacute;culaire pour une augmentation plasmatique de proline chez les sujets schizophr&egrave;nes porteurs de la mutation faux-sens &agrave; que l441p est d&ucirc; a diminu&eacute; de stabilit&eacute; de PRODH2 humaine.

Structures d&#39;Escherichia coli PutA proline d&eacute;shydrog&eacute;nase mati&egrave;re complexe avec des inhibiteurs comp&eacute;titifs.

Strukturen der Escherichia coli Puta Prolin-Dehydrogenase-Dom&#xE4;ne im Komplex mit kompetitive Inhibitoren.

Deidrogenasi di prolina (PRODH) catalizza la seguente il primo passo del catabolismo della prolina, l&#39;ossidazione di flavina-dipendenti di prolina a Delta (1) - pirrolina - 5-carbossilato. Qui vi presentiamo uno studio basati sulla struttura del sito attivo PRODH dell&#39;Escherichia coli multifunzionale utilizzo della prolina una proteina (PutA) utilizzando la cristallografia a raggi x, misure di cinetica enzimatica e mutagenesi luogo-diretta. Strutture del dominio PutA PRODH complessato con acetato di inibitori competitivi (K(i) = 30 mM), L-lattato (K(i) = 1 mM) e L-tetraidro-2-furoic acid (L-THFA, K(i) = 0,2 mM) sono stati determinati limiti ad alta risoluzione a. 2.1-2.0 La scoperta di acetato come un inibitore competitivo suggerisce che il carbossile &egrave; il gruppo funzionale minimo riconosciuto dal sito attivo, e le strutture mostrano come l&#39;enzima sfrutta le interazioni di legame idrogeno e non polari per ottimizzare l&#39;affinit&agrave; per il substrato. Il complesso PRODH/L-THFA &egrave; la prima struttura di PRODH con un analogo di prolina five-membered anello legato nel sito attivo e di conseguenza fornisce nuove intuizioni riconoscimento del substrato e il meccanismo catalitico. L&#39;anello di L-THFA &egrave; quasi parallelo all&#39;anello centrale di isoalloxazine la FAD, con l&#39;atomo C5 inibitore 3.3 A da N5 FAD. Questa geometria suggerisce diretto idruro trasferimento come un meccanismo plausibile. Mutazione del residuo conservato sito attivo Leu432 a Pro ha causato una diminuzione di 5 volte in k(cat) e una grave perdita in termostabilit&agrave;. Questi cambiamenti sono coerenti con la posizione di Leu432 nel nucleo idrofobo vicino residui che contattare direttamente la FAD. I nostri risultati suggeriscono che la base molecolare per i livelli di prolina plasma aumentato in schizofrenici soggetti portatori della mutazione missenso che l441p &egrave; dovuto alla diminuita stabilit&agrave; del PRODH2 umano.

Strutture del dominio Escherichia coli PutA prolina deidrogenasi nel complesso con inibitori competitivi.

&#x30D7;&#x30ED;&#x30EA;&#x30F3;&#x8131;&#x6C34;&#x7D20;&#x9175;&#x7D20; (PRODH) &#x89E6;&#x5A92;&#x30D7;&#x30ED;&#x30EA;&#x30F3;&#x7570;&#x5316;&#x306E;&#x30C7;&#x30EB;&#x30BF; (1) - &#x30D4;&#x30ED;&#x30EA;&#x30F3; - 5 &#x30D7;&#x30ED;&#x30EA;&#x30F3;&#x306E;&#x30D5;&#x30E9;&#x30D3;&#x30F3;&#x4F9D;&#x5B58;&#x578B;&#x9178;&#x5316;&#x306E;&#x6700;&#x521D;&#x306E;&#x30B9;&#x30C6;&#x30C3;&#x30D7;-&#x30AB;&#x30EB;&#x30DC;&#x30F3;&#x9178;&#x3002;&#x3053;&#x3053;&#x3067;&#x306F; x &#x7DDA;&#x7D50;&#x6676;&#x69CB;&#x9020;&#x89E3;&#x6790;&#x3068;&#x9175;&#x7D20;&#x30AD;&#x30CD;&#x30C6;&#x30A3;&#x30C3;&#x30AF;&#x6E2C;&#x5B9A;&#x30B5;&#x30A4;&#x30C8;&#x6307;&#x793A;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x7A81;&#x7136;&#x5909;&#x7570;&#x8A98;&#x767A;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528; &#xFF08;&#x58F2;&#x6625;&#x5A66;&#xFF09; &#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA;&#x30D7;&#x30ED;&#x30EA;&#x30F3;&#x5229;&#x7528;&#x591A;&#x6A5F;&#x80FD;&#x5927;&#x8178;&#x83CC;&#x306E; PRODH &#x6D3B;&#x6027;&#x90E8;&#x4F4D;&#x306E;&#x69CB;&#x9020;&#x306B;&#x57FA;&#x3065;&#x304F;&#x7814;&#x7A76;&#x3092;&#x63D0;&#x793A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x7AF6;&#x4E89;&#x963B;&#x5BB3;&#x5264;&#x30A2;&#x30BB;&#x30C6;&#x30FC;&#x30C8;&#x3068;&#x306E;&#x8907;&#x5408;&#x4F53;&#x306E;&#x58F2;&#x6625;&#x5A66; PRODH &#x30C9;&#x30E1;&#x30A4;&#x30F3;&#x306E;&#x69CB;&#x9020; (K(i) = 30 mM&#xFF09;&#x3001;L-&#x4E73;&#x9178; (K(i) = 1 mM&#xFF09;&#x3001;&#x304A;&#x3088;&#x3073; L-tetrahydro-2-&#x30D5;&#x30E9;&#x30F3;&#x30AB;&#x30EB;&#x30DC;&#x30F3;&#x9178; (L THFA&#x3001;K(i) = 0.2 mM) 2.1 2.0 A &#x306E;&#x9AD8;&#x5206;&#x89E3;&#x80FD;&#x306E;&#x9650;&#x754C;&#x306B;&#x6C7A;&#x5B9A;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x9162;&#x9178;&#x7AF6;&#x4E89;&#x963B;&#x5BB3;&#x5264;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x306E;&#x767A;&#x898B;&#x306F;&#x3001;&#x30AB;&#x30EB;&#x30DC;&#x30AD;&#x30B7;&#x30EB;&#x57FA;&#x3001;&#x6700;&#x5C0F;&#x6A5F;&#x80FD;&#x30A2;&#x30AF;&#x30C6;&#x30A3;&#x30D6; &#x30B5;&#x30A4;&#x30C8;&#x3067;&#x8A8D;&#x8B58;&#x30B0;&#x30EB;&#x30FC;&#x30D7;&#x3067;&#x3001;&#x3069;&#x306E;&#x3088;&#x3046;&#x306B;&#x9175;&#x7D20;&#x89AA;&#x548C;&#x6027;&#x57FA;&#x677F;&#x3092;&#x6700;&#x9069;&#x5316;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x6C34;&#x7D20;&#x7D50;&#x5408;&#x53CA;&#x3073;&#x975E;&#x6975;&#x6027;&#x76F8;&#x4E92;&#x4F5C;&#x7528;&#x3092;&#x60AA;&#x7528;&#x3001;&#x69CB;&#x9020;&#x3092;&#x793A;&#x3059;&#x793A;&#x5506;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;PRODH/&#x306B; L-THFA &#x8907;&#x96D1;&#x306A; PRODH &#x306E;&#x6700;&#x521D;&#x306E;&#x69CB;&#x9020;&#x3001;&#x30A2;&#x30AF;&#x30C6;&#x30A3;&#x30D6; &#x30B5;&#x30A4;&#x30C8;&#x3067;&#x30D0;&#x30A4;&#x30F3;&#x30C9; 5 &#x54E1;&#x74B0;&#x30D7;&#x30ED;&#x30EA;&#x30F3; &#x30A2;&#x30CA;&#x30ED;&#x30B0;&#x3067;&#x3042;&#x308A;&#x3001;&#x3057;&#x305F;&#x304C;&#x3063;&#x3066;&#x57FA;&#x8CEA;&#x8A8D;&#x8B58;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x89E6;&#x5A92;&#x30E1;&#x30AB;&#x30CB;&#x30BA;&#x30E0;&#x306B;&#x65B0;&#x3057;&#x3044;&#x6D1E;&#x5BDF;&#x529B;&#x3092;&#x63D0;&#x4F9B;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;L THFA &#x306E;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;&#x306F;&#x3001;&#x307B;&#x307C;&#x5E73;&#x884C; FAD isoalloxazine &#x306E;&#x4E2D;&#x9593;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;&#x306B;&#x963B;&#x5BB3;&#x5264; C5 &#x539F;&#x5B50; 3.3 A &#x6D41;&#x884C; N5 &#x304B;&#x3089;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x30B8;&#x30AA;&#x30E1;&#x30C8;&#x30EA;&#x76F4;&#x63A5;&#x6C34;&#x7D20;&#x5316;&#x7269;&#x8EE2;&#x9001;&#x3082;&#x3063;&#x3068;&#x3082;&#x3089;&#x3057;&#x3044;&#x30E1;&#x30AB;&#x30CB;&#x30BA;&#x30E0;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x793A;&#x5506;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x4FDD;&#x5B58;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x30A2;&#x30AF;&#x30C6;&#x30A3;&#x30D6; &#x30B5;&#x30A4;&#x30C8;&#x306E;&#x30D7;&#x30ED; Leu432 &#x6B8B;&#x57FA;&#x306E;&#x5909;&#x7570; k(cat) 5-fold &#x6E1B;&#x5C11;&#x3068;&#x91CD;&#x5EA6;&#x306E;&#x640D;&#x5931;&#x3067;&#x8010;&#x71B1;&#x6027;&#x3092;&#x5F15;&#x304D;&#x8D77;&#x3053;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x5909;&#x66F4;&#x306F;&#x758E;&#x6C34;&#x6027;&#x30B3;&#x30A2;&#x306E;&#x6D41;&#x884C;&#x306B;&#x76F4;&#x63A5;&#x9023;&#x7D61;&#x3059;&#x308B;&#x6B8B;&#x57FA;&#x306E;&#x8FD1;&#x304F;&#x306B; Leu432 &#x306E;&#x5834;&#x6240;&#x3068;&#x4E00;&#x81F4;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x5897;&#x52A0;&#x306E;&#x8840;&#x4E2D;&#x30D7;&#x30ED;&#x30EA;&#x30F3; L441P &#x306B;&#x3088;&#x308B;&#x3082;&#x306E;&#x3067;&#x3059;&#x306E;&#x30DF;&#x30B9;&#x30BB;&#x30F3;&#x30B9;&#x5909;&#x7570;&#x3092;&#x904B;&#x3076;&#x7D71;&#x5408;&#x5931;&#x8ABF;&#x75C7;&#x306E;&#x79D1;&#x76EE;&#x3067;&#x306E;&#x5206;&#x5B50;&#x306E;&#x57FA;&#x76E4;&#x306F;&#x3001;&#x4EBA;&#x9593;&#x306E; PRODH2 &#x306E;&#x5B89;&#x5B9A;&#x6027;&#x3092;&#x6E1B;&#x5C11;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x793A;&#x5506;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;

&#x5927;&#x8178;&#x83CC;&#x5927;&#x8178;&#x83CC;&#x58F2;&#x6625;&#x5A66;&#x30D7;&#x30ED;&#x30EA;&#x30F3;&#x8131;&#x6C34;&#x7D20;&#x9175;&#x7D20;&#x30C9;&#x30E1;&#x30A4;&#x30F3;&#x7AF6;&#x4E89;&#x963B;&#x5BB3;&#x5264;&#x3068;&#x306E;&#x8907;&#x5408;&#x4F53;&#x306E;&#x69CB;&#x9020;&#x3002;

&#xD504;&#xB864;&#xB9B0; &#xD6A8;&#xC18C; (PRODH) catalyzes &#xD504;&#xB864;&#xB9B0; catabolism, &#xD504;&#xB864;&#xB9B0; &#xB378;&#xD0C0; (1)-pyrroline-5-&#xCE74;&#xBCF5;&#xC2E4;&#xC0B0;&#xC744; &#xD50C; &#xB77C;&#xBE48; &#xC885;&#xC18D; &#xC0B0;&#xD654;&#xC758; &#xCCAB; &#xBC88;&#xC9F8; &#xB2E8;&#xACC4;. &#xC5EC;&#xAE30;&#xC5D0; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xAC00; &#xD604;&#xC7AC; &#xB2E4;&#xAE30;&#xB2A5; &#xB300;&#xC7A5;&#xADE0;&#xC758; PRODH &#xD65C;&#xC131; &#xC0AC;&#xC774;&#xD2B8;&#xC758; &#xAD6C;&#xC870;&#xC5D0; &#xAE30;&#xCD08;&#xB97C; &#xB454; &#xC5F0;&#xAD6C; &#xD504;&#xB864;&#xB9B0; &#xC0AC;&#xC6A9;&#xB960; (&#xB3C4; &#xB370; &#xCCB4;) &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8; x-&#xC120; &#xACB0;&#xC815;&#xD559;, &#xD6A8;&#xC18C; &#xC6B4;&#xB3D9; &#xCE21;&#xC815; &#xBC0F; &#xC0AC;&#xC774;&#xD2B8; &#xC9C0;&#xC2DC; &#xB41C; mutagenesis&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC;. &#xACBD;&#xC7C1;&#xC801; &#xC800; &#xD574;&#xC81C; &#xC544;&#xC138;&#xD14C;&#xC774;&#xD2B8; complexed&#xB3C4; &#xB370; &#xCCB4; PRODH &#xB3C4;&#xBA54;&#xC778;&#xC758; &#xAD6C;&#xC870; (K(i) = 30 m m), L-&#xC816; &#xC0B0; (K(i) = 1 m m), &#xBC0F; L-tetrahydro-2-furoic &#xC0B0; (L THFA, K(i) = 0.2 m m) 2.1 2.0 A&#xC758; &#xACE0;&#xD574;&#xC0C1;&#xB3C4; &#xD55C;&#xACC4;&#xB97C; &#xACB0;&#xC815; &#xACBD;&#xC7C1;&#xC801; &#xC5B5;&#xC81C;&#xC81C;&#xB85C; &#xCD08; &#xC0B0;&#xC758; &#xBC1C;&#xACAC;&#xC740; carboxyl &#xC561;&#xD2F0;&#xBE0C; &#xC0AC;&#xC774;&#xD2B8;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC778;&#xC2DD; &#xD558;&#xB294; &#xCD5C;&#xC18C; &#xAE30;&#xB2A5; &#xADF8;&#xB8F9; &#xC774;&#xBA70; &#xAD6C;&#xC870; &#xD6A8;&#xC18C; &#xAE30;&#xD310;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC120;&#xD638;&#xB3C4; &#xCD5C;&#xC801;&#xD654; &#xD558;&#xAE30; &#xC704;&#xD574; &#xC218;&#xC18C; &#xACB0;&#xD569; &#xBC0F; nonpolar &#xC0C1;&#xD638; &#xC791;&#xC6A9;&#xC744; &#xC774;&#xC6A9; &#xD558;&#xB294; &#xBC29;&#xBC95;&#xC744; &#xBCF4;&#xC5EC; &#xC81C;&#xC548; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. PRODH/L-THFA &#xBCF5;&#xC7A1; &#xD55C; &#xD65C;&#xC131; &#xC0AC;&#xC774;&#xD2B8;&#xC5D0; &#xBC14;&#xC778;&#xB529;&#xB41C; 5 membered &#xBC18;&#xC9C0; &#xD504;&#xB864;&#xB9B0; &#xC544;&#xB0A0;&#xB85C;&#xADF8;&#xC640; PRODH&#xC758; &#xCCAB; &#xBC88;&#xC9F8; &#xAD6C;&#xC870; &#xC774;&#xBA70; &#xB530;&#xB77C;&#xC11C; &#xAE30;&#xD310; &#xC778;&#xC2DD; &#xBC0F; &#xCD09;&#xB9E4; &#xBA54;&#xCEE4;&#xB2C8;&#xC998;&#xC5D0; &#xC0C8;&#xB85C;&#xC6B4; &#xD1B5;&#xCC30;&#xB825;&#xC744; &#xC81C;&#xACF5; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. L-THFA&#xC758; &#xBC18;&#xC9C0;&#xB294; &#xC5B5;&#xC81C;&#xC81C; C5 &#xC6D0;&#xC790; 3.3 A &#xC720;&#xD589; n5&#xC5D0;&#xC11C; &#xC720;&#xD589; isoalloxazine&#xC758; &#xC911;&#xAC04; &#xBC18;&#xC9C0;&#xC5D0; &#xAC70;&#xC758; &#xD3C9;&#xD589; &#xC774;&#xB2E4;. &#xC774; &#xD615;&#xC0C1; &#xADF8;&#xB7F4;&#xB4EF;&#xD55C; &#xBA54;&#xCEE4;&#xB2C8;&#xC998;&#xC73C;&#xB85C; &#xC9C1;&#xC811; &#xC218;&#xC18C; &#xC804;&#xC1A1;&#xC744; &#xB098;&#xC654;&#xB2E4;. &#xBCF4;&#xC874;&#xB41C; &#xC561;&#xD2F0;&#xBE0C; &#xC0AC;&#xC774;&#xD2B8; &#xCC0C; &#xAEBC; &#xAE30; Leu432 &#xD504;&#xB85C; &#xB3CC;&#xC5F0;&#xBCC0;&#xC774; &#xB0B4;&#xC5F4;&#xC131;&#xC5D0; k(cat)&#xC5D0;&#xC11C; 5 &#xAC10;&#xC18C;&#xC640; &#xC2EC;&#xD55C; &#xC190;&#xC2E4; &#xBC1C;&#xC0DD;. &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xBCC0;&#xD654;&#xB294; &#xC77C;&#xC2DC;&#xC801; &#xC720;&#xD589;&#xC5D0; &#xC9C1;&#xC811; &#xBB38;&#xC758; &#xC794;&#xB958;&#xBB3C; &#xADFC;&#xCC98; &#xC18C;&#xC218; &#xD575;&#xC2EC; leu432&#xC758; &#xC704;&#xCE58;&#xC640; &#xC77C;&#xCE58; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xC758; &#xACB0;&#xACFC; L441P &#xC608;&#xC815; &#xC774;&#xB2E4; missense &#xB3CC;&#xC5F0;&#xBCC0;&#xC774; &#xB4E4;&#xACE0; &#xC815;&#xC2E0; &#xBD84;&#xC5F4; &#xC99D; &#xC8FC;&#xC81C;&#xC5D0; &#xC99D;&#xAC00; &#xB41C; &#xD50C;&#xB77C;&#xC988;&#xB9C8; &#xD504;&#xB864;&#xB9B0; &#xC218;&#xC900;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xBD84;&#xC790; &#xB2E8;&#xC704;&#xB85C; &#xC778;&#xAC04; prodh2&#xC758; &#xC548;&#xC815;&#xC131;&#xC744; &#xAC10;&#xC18C; &#xAC83;&#xC774; &#xC88B;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xACBD;&#xC7C1;&#xC801; &#xC800; &#xD574;&#xC81C;&#xC640; &#xD568;&#xAED8; &#xBCF5;&#xC7A1; &#xD55C;&#xC758; &#xBCD1;&#xC6D0; &#xC131; &#xB300;&#xC7A5;&#xADE0;&#xB3C4; &#xB370; &#xCCB4; &#xD504;&#xB864;&#xB9B0; &#xD6A8;&#xC18C; &#xB3C4;&#xBA54;&#xC778;&#xC758; &#xAD6C;&#xC870;.

Prolina deshidrogenasa (PRODH) cataliza el primer paso del catabolismo de la prolina, la oxidaci&oacute;n de flavin-dependiente de la prolina a Delta 1-pyrroline-5-carboxylate. Aqu&iacute; presentamos un estudio basado en la estructura del sitio activo de la Escherichia coli multifuncional PRODH utilizaci&oacute;n de prolina una prote&iacute;na (PutA) mediante cristalograf&iacute;a de rayos x, medidas cin&eacute;ticas de enzima y mutag&eacute;nesis sitio-dirigida. Las estructuras del dominio de PutA PRODH complejado con acetato de inhibidores competitivos (K(i) = 30 mM), l-lactato (K(i) = 1 mM) y &aacute;cido L-tetrahidro-2-furoic (L-THFA, K(i) = 0,2 mM) ha determinado que la alta resoluci&oacute;n l&iacute;mites A. 2.1-2.0 El descubrimiento de acetato como inhibidor competitivo sugiere que el carboxilo es el grupo funcional m&iacute;nimo reconocido por el sitio activo, y las estructuras muestran c&oacute;mo la enzima explota las interacciones de uni&oacute;n de hidr&oacute;geno y no polares para optimizar la afinidad por el sustrato. El PRODH/L-THFA complejo es la primera estructura del PRODH con un an&aacute;logo de prolina del anillo de cinco miembros en el sitio activo y por lo tanto ofrece nuevas ideas para reconocimiento del sustrato y el mecanismo catal&iacute;tico. El anillo de L-THFA es casi paralelo al anillo central de la FAD isoaloxazina, con el &aacute;tomo del C5 inhibidor 3.3 A de la FAD N5. Esta geometr&iacute;a sugiere transferencia de hidruro directa como un mecanismo plausible. Mutaci&oacute;n sitio activo conservado residuos Leu432 para Pro caus&oacute; una disminuci&oacute;n de cinco veces en k(cat) y una p&eacute;rdida severa en la termoestabilidad. Estos cambios son consistentes con la situaci&oacute;n de Leu432 en el n&uacute;cleo hidrof&oacute;bico cerca de residuos que contacta directamente con FAD. Nuestros resultados sugieren que la base molecular para niveles de prolina creciente del plasma en sujetos esquizofr&eacute;nicos portadoras de la mutaci&oacute;n sin sentido a que l441p es debido disminuci&oacute;n de estabilidad de PRODH2 humana.

Estructuras del dominio Escherichia coli PutA prolina deshidrogenasa en complejo con inhibidores competitivos.

&#x86CB;&#x767D;&#x7ED3;&#x5408;&#x6C34;&#x5206;&#x5B50;&#x662F;&#x86CB;&#x767D;&#x8D28;&#x7684;&#x7ED3;&#x6784;&#xFF0C;&#x56E0;&#x6B64;&#xFF0C;&#x86CB;&#x767D;&#x8D28;&#x529F;&#x80FD;&#x7684;&#x91CD;&#x8981;&#x7EC4;&#x6210;&#x90E8;&#x5206;&#x548C;&#x80FD;&#x91CF;&#x3002;&#x867D;&#x7136;&#x7ED3;&#x6784;&#x7684;&#x4FDD;&#x5B88;&#x6027;&#x7684;&#x6EB6;&#x5242;&#x5F53;&#x5C40;&#x5DF2;&#x7814;&#x7A76;&#x8FC7;&#x51E0;&#x4E2A;&#x86CB;&#x767D;&#x5BB6;&#x65CF;&#xFF0C;&#x5408;&#x9002;&#x7684;&#x8BA1;&#x7B97;&#x5DE5;&#x5177;&#x7684;&#x7F3A;&#x4E4F;&#x963B;&#x788D;&#x4E86;&#x66F4;&#x5168;&#x9762;&#x7684;&#x5206;&#x6790;&#x3002;&#x672C;&#x6587;&#x4E2D;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x63D0;&#x51FA;&#x534A;&#x81EA;&#x52A8;&#x7684;&#x8BA1;&#x7B97;&#x65B9;&#x6CD5;&#xFF0C;&#x7528;&#x4E8E;&#x6807;&#x8BC6;&#x4E4B;&#x95F4;&#x5171;&#x4EAB;&#x4E00;&#x4E2A;&#x5171;&#x540C;&#x7684;&#x4E09;&#x7EF4;&#x7ED3;&#x6784;&#x7684;&#x86CB;&#x767D;&#x8D28;&#xFF0C;&#x5747;&#x53D7;&#x5230;&#x4FDD;&#x80B2;&#x7684;&#x6EB6;&#x5242;&#x7AD9;&#x70B9;&#x3002;&#x6B64;&#x65B9;&#x6CD5;&#x5728;&#x516D;&#x4E2A;&#x86CB;&#x767D;&#x8D28;&#x5BB6;&#x5EAD;&#x4E0A;&#x6D4B;&#x8BD5;&#xFF1A; (1) monodomain &#x7EC6;&#x80DE;&#x8272;&#x7D20; c&#x3001; (2) &#x8102;&#x80AA;&#x9178;&#x7ED3;&#x5408;&#x86CB;&#x767D;&#x3001; (3) &#x4E73;&#x9178;/&#x82F9;&#x679C;&#x9178;&#x8131;&#x6C22;&#x9176;&#x3001; &#x5C0F;&#x767D;&#x86CB;&#x767D; (4)&#x3001; (5) &#x78F7;&#x8102;&#x9176; A2 &#x548C; (6) &#x4E1D;&#x6C28;&#x9178;&#x86CB;&#x767D;&#x9176;&#x3002;&#x4E3A;&#x6BCF;&#x4E2A;&#x5BB6;&#x5EAD;&#xFF0C;&#x6210;&#x529F;&#x786E;&#x5B9A;&#x65B9;&#x6CD5;&#x4EE5;&#x524D;&#x5DF2;&#x77E5;&#x5B88;&#x6052;&#x6EB6;&#x5242;&#x7F51;&#x7AD9;&#x3002;&#x6B64;&#x5916;&#xFF0C;&#x8BE5;&#x65B9;&#x6CD5;&#x53D1;&#x73B0;&#x7684; 22 &#x79CD;&#x65B0;&#x578B;&#x5B88;&#x6052;&#x6EB6;&#x5242;&#x7AD9;&#x70B9;&#xFF0C;&#x5176;&#x4E2D;&#x4E00;&#x4E9B;&#x66F4;&#x9AD8;&#x7A0B;&#x5EA6;&#x7684;&#x4FDD;&#x62A4;&#x6BD4;&#x4EE5;&#x524D;&#x5DF2;&#x77E5;&#x5730;&#x70B9;&#x3002;&#x7814;&#x7A76;&#x6240;&#x6709;&#x516D;&#x4E2A;&#x5BB6;&#x5EAD;&#x5DF2;&#x5728;&#x5730;&#x533A;&#x5177;&#x6709;&#x5F88;&#x9AD8;&#x7684;&#x5E8F;&#x5217;&#x517B;&#x62A4;&#x86CB;&#x767D;&#x603B;&#x662F;&#x4F4D;&#x4E8E;&#x81EA;&#x7136;&#x4FDD;&#x80B2;&#x7684; 90%&#x4EE5;&#x4E0A;&#x7684;&#x7F51;&#x7AD9;&#x548C;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x7F51;&#x7AD9;&#x7684;&#x6EB6;&#x5242;&#x3002;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x7ED3;&#x679C;&#x8868;&#x660E;&#x9AD8;&#x4FDD;&#x5B88;&#x7684;&#x6EB6;&#x5242;&#x7AD9;&#x70B9;&#xFF0C;&#x7531;&#x4E8E;&#x5176;&#x5730;&#x7406;&#x4F4D;&#x7F6E;&#x5411;&#x5B88;&#x6052;&#x7684;&#x6B8B;&#x7559;&#x7269;&#xFF0C;&#x5E94;&#x89C6;&#x4E3A;&#x86CB;&#x767D;&#x5BB6;&#x65CF;&#x4E0E;&#x8936;&#x76B1;&#x7684;&#x5B9A;&#x4E49;&#x4E09;&#x7EF4;&#x7ED3;&#x6784;&#x7279;&#x70B9;&#x4E4B;&#x4E00;&#x3002;

&#x7ED3;&#x6784;&#x4E0A;&#x63A2;&#x7D22;&#x4FDD;&#x5B88;&#x86CB;&#x767D;&#x5BB6;&#x65CF;&#x4E2D;&#x7684;&#x6EB6;&#x5242;&#x7AD9;&#x70B9;&#x3002;

Protein-bound water molecules are important components of protein structure, and therefore, protein function and energetics. Although structural conservation of solvent has been studied in a few protein families, a lack of suitable computational tools has hindered more comprehensive analyses. Herein we present a semiautomated computational approach for identifying solvent sites that are conserved among proteins sharing a common three-dimensional structure. This method is tested on six protein families: (1) monodomain cytochrome c, (2) fatty-acid binding protein, (3) lactate/malate dehydrogenase, (4) parvalbumin, (5) phospholipase A2, and (6) serine protease. For each family, the method successfully identified previously known conserved solvent sites. Moreover, the method discovered 22 novel conserved solvent sites, some of which have higher degrees of conservation than the previously known sites. All six families studied had solvent sites with more than 90% conservation and these sites were invariably located in regions of the protein with very high sequence conservation. These results suggest that highly conserved solvent sites, by virtue of their proximity to conserved residues, should be considered as one of the defining three-dimensional structural characteristics of protein families and folds.

Exploring structurally conserved solvent sites in protein families.

Les mol&eacute;cules d&#39;eau li&eacute;s aux prot&eacute;ines sont des &eacute;l&eacute;ments importants de la structure des prot&eacute;ines et par cons&eacute;quent, la fonction des prot&eacute;ines et &eacute;nerg&eacute;tiques. Bien que la conservation structurale du solvant a &eacute;t&eacute; &eacute;tudi&eacute;e dans plusieurs familles de prot&eacute;ines, un manque d&#39;outils informatiques appropri&eacute;s a entrav&eacute; des analyses plus approfondies. Ici, nous pr&eacute;sentons une approche computationnelle semi-automatique pour identifier les sites de solvants qui sont conserv&eacute;es entre les prot&eacute;ines partage une structure commune en trois dimensions. Cette m&eacute;thode a &eacute;t&eacute; test&eacute;e sur six familles de prot&eacute;ines : monodomaine (1) du cytochrome c, prot&eacute;ine de liaison des acides gras (2), (3) lactate/malate d&eacute;shydrog&eacute;nase parvalbumine (4), (5) la phospholipase A2 et prot&eacute;ase de s&eacute;rine (6). Pour chaque famille, la m&eacute;thode identifi&eacute;e avec succ&egrave;s sites solvants conserv&eacute;s pr&eacute;c&eacute;demment connus. Par ailleurs, la m&eacute;thode d&eacute;couvert 22 nouveaux sites solvants conserv&eacute;es, dont certaines ont des degr&eacute;s plus &eacute;lev&eacute;s de conservation que les sites d&eacute;j&agrave; connus. Tous les six familles &eacute;tudi&eacute;es avaient solvant avec plus de 90 % conservation et ces sites se trouvaient toujours dans les r&eacute;gions de la prot&eacute;ine avec conservation de s&eacute;quence tr&egrave;s &eacute;lev&eacute;. Ces r&eacute;sultats sugg&egrave;rent que les sites de solvants hautement conserv&eacute;es, en raison de leur proximit&eacute; aux r&eacute;sidus conserv&eacute;s, soit consid&eacute;r&eacute;es comme l&#39;une des caract&eacute;ristiques structurelles tridimensionnels d&eacute;finition des familles de prot&eacute;ines et de plis.

Explorer structurellement conserv&eacute; des sites de solvants dans les familles de prot&eacute;ines.

Protein-gebundenen Wassermolek&uuml;le sind wichtige Bestandteile der Proteinstruktur und damit Proteinfunktion und Energetik. Obwohl strukturelle Erhaltung der L&ouml;sungsmittel in wenigen Proteinfamilien untersucht hat, hat ein Mangel an geeigneten computational Tools umfassendere Analysen behindert. Hier pr&auml;sentieren wir einen semiautomated computational Ansatz zur Identifizierung von solvent-Sites, die unter den Proteinen teilen eine gemeinsame dreidimensionale Struktur konserviert werden. Diese Methode wird auf sechs Proteinfamilien getestet: (1) Monodomain Cytochrom c, (2) Fetts&auml;ure-verbindliches Protein, (3) Laktat/Malat-Dehydrogenase (4) Parvalbumin, (5) die Phospholipase A2 und (6) die Serinproteasen. F&uuml;r jede Familie identifiziert die Methode erfolgreich bisher bekannten konservierten solvent-Websites. Dar&uuml;ber hinaus entdeckte die Methode 22 Roman konservierten solvent Websites, von denen einige h&ouml;here Grad der Erhaltung als die bisher bekannten Websites haben. Alle sechs Familien studiert hatte, L&ouml;sungsmittel, die mit mehr als 90 % Erhaltung und diese Websites wurden ausnahmslos in Regionen des Proteins mit sehr hohen Sequenz Erhaltung zu finden. Diese Ergebnisse legen nahe, dass stark konservierten solvent Websites, die aufgrund ihrer N&auml;he zu konservierten R&uuml;ckst&auml;nde, als einer der bestimmenden dreidimensionalen strukturellen Eigenschaften der Proteinfamilien und Falten gelten sollten.

Erkunden strukturell konserviert solvent Standorte in Protein-Familien.

Molecole d&#39;acqua associato a proteine sono componenti importanti della struttura della proteina e quindi, la funzione della proteina e l&#39;energetica. Anche se la conservazione strutturale del solvente &egrave; stato studiato in alcune famiglie di proteine, una mancanza di idonei strumenti computazionali ha ostacolato pi&ugrave; esauriente analisi. Qui vi presentiamo un approccio computazionale semiautomatico per identificare i siti solvente che sono conservate tra le proteine condivisione di una comune struttura tridimensionale. Questo metodo &egrave; testato su sei famiglie proteiche: citocromo c (1) monodomain, (2) acido grasso-binding protein, (3) lattato/malato deidrogenasi, parvalbumin (4), (5) fosfolipasi A2 e (6) serina proteasi. Per ogni famiglia, il metodo identificato con successo siti solvente conservati precedentemente conosciuti. Inoltre, il metodo scoperto 22 romanzo siti solvente conservati, alcuni dei quali hanno pi&ugrave; alti gradi di conservazione rispetto i siti precedentemente noti. Tutte le sei famiglie studiate avevano solvente con pi&ugrave; di 90% conservazione e questi siti erano invariabilmente si trova nelle regioni della proteina con conservazione di sequenza molto alta. Questi risultati suggeriscono che siti solvente altamente conservate, in virt&ugrave; della loro vicinanza ai residui conservati, dovrebbero essere considerati come una delle caratteristiche distintive tridimensionale strutturale delle famiglie della proteina e le pieghe.

Esplorare strutturalmente conservati siti solvente in famiglie di proteine.

&#x86CB;&#x767D;&#x7D50;&#x5408;&#x6C34;&#x306E;&#x5206;&#x5B50;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA;&#x306E;&#x69CB;&#x9020;&#x3068;&#x3057;&#x305F;&#x304C;&#x3063;&#x3066;&#x3001;&#x86CB;&#x767D;&#x8CEA;&#x6A5F;&#x80FD;&#x306E;&#x91CD;&#x8981;&#x306A;&#x30B3;&#x30F3;&#x30DD;&#x30FC;&#x30CD;&#x30F3;&#x30C8;&#x3068;&#x30A8;&#x30CD;&#x30EB;&#x30AE;&#x30FC;&#x8AD6;&#x3002;&#x69CB;&#x9020;&#x4FDD;&#x5168;&#x6EB6;&#x5A92;&#x306E;&#x3044;&#x304F;&#x3064;&#x304B;&#x306E;&#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA;&#x306E;&#x5BB6;&#x65CF;&#x3067;&#x7814;&#x7A76;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3088;&#x308A;&#x5305;&#x62EC;&#x7684;&#x306A;&#x5206;&#x6790;&#x306B;&#x9069;&#x3057;&#x305F;&#x8A08;&#x7B97;&#x30C4;&#x30FC;&#x30EB;&#x306E;&#x6B20;&#x5982;&#x3092;&#x59A8;&#x3052;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x8A18;&#x8F09;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x4E00;&#x822C;&#x7684;&#x306A;&#x4E09;&#x6B21;&#x5143;&#x69CB;&#x9020;&#x3092;&#x5171;&#x6709;&#x3059;&#x308B;&#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA;&#x306E;&#x9593;&#x3067;&#x4FDD;&#x5B58;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x6EB6;&#x5264;&#x306E;&#x30B5;&#x30A4;&#x30C8;&#x3092;&#x8B58;&#x5225;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x534A;&#x306E;&#x8A08;&#x7B97;&#x8AD6;&#x7684;&#x30A2;&#x30D7;&#x30ED;&#x30FC;&#x30C1;&#x3092;&#x63D0;&#x793A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x65B9;&#x6CD5;&#x306F;&#x3001;&#x516D;&#x3064;&#x306E;&#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA;&#x306E;&#x5BB6;&#x65CF;&#x306B;&#x30C6;&#x30B9;&#x30C8;&#x3067;&#x3059;: (1) &#x30E2;&#x30CE;&#x30C9;&#x30E1;&#x30A4;&#x30F3; &#x30B7;&#x30C8;&#x30AF;&#x30ED;&#x30E0; c&#x3001;(2) &#x8102;&#x80AA;&#x9178;&#x7D50;&#x5408;&#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA; (3) &#x4E73;&#x9178;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B4;&#x9178;&#x30C7;&#x30D2;&#x30C9;&#x30ED;&#x30B2;&#x30CA;&#x30FC;&#x30BC;, (4) &#x30D1;&#x30EB;&#x30D6;&#x30A2;&#x30EB;&#x30D6;&#x30DF;&#x30F3;&#x3001;(5) &#x30DB;&#x30B9;&#x30DB;&#x30EA;&#x30D1;&#x30FC;&#x30BC; A2 &#x3068; (6) &#x30BB;&#x30EA;&#x30F3;&#x30D7;&#x30ED;&#x30C6;&#x30A2;&#x30FC;&#x30BC;&#x3002;&#x5404;&#x5BB6;&#x65CF;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x3001;&#x30E1;&#x30BD;&#x30C3;&#x30C9;&#x304C;&#x6B63;&#x5E38;&#x306B;&#x4EE5;&#x524D;&#x77E5;&#x3089;&#x308C;&#x3066;&#x4FDD;&#x5B58;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x6EB6;&#x5A92;&#x30B5;&#x30A4;&#x30C8;&#x306E;&#x8B58;&#x5225;&#x3002;&#x307E;&#x305F;&#x3001;&#x65B9;&#x6CD5;&#x306F;&#x3044;&#x304F;&#x3064;&#x304B;&#x306E;&#x4FDD;&#x5168;&#x3001;&#x4EE5;&#x524D;&#x306F;&#x672A;&#x77E5;&#x306E;&#x30B5;&#x30A4;&#x30C8;&#x3088;&#x308A;&#x3082;&#x3088;&#x308A;&#x9AD8;&#x5EA6;&#x306A; 22 &#x65B0;&#x898F;&#x4FDD;&#x5B58;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x6EB6;&#x5A92;&#x30B5;&#x30A4;&#x30C8;&#x306F;&#x3001;&#x767A;&#x898B;&#x3002;&#x5B66;&#x3093;&#x3060;&#x3059;&#x3079;&#x3066;&#x306E;&#x516D;&#x3064;&#x306E;&#x5BB6;&#x65CF;&#x30B5;&#x30A4;&#x30C8;&#x4EE5;&#x4E0A;&#x306E; 90 &#xFF05; &#x306E;&#x4FDD;&#x5168;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x30B5;&#x30A4;&#x30C8;&#x5E38;&#x975E;&#x5E38;&#x306B;&#x9AD8;&#x3044;&#x30B7;&#x30FC;&#x30B1;&#x30F3;&#x30B9;&#x4FDD;&#x5168;&#x3068;&#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA;&#x306E;&#x5730;&#x57DF;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x306A;&#x3044;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x6EB6;&#x5264;&#x3092;&#x6301;&#x3063;&#x3066;&#x3044;&#x305F;&#x3002;&#x4FDD;&#x5B58;&#x6B8B;&#x57FA;&#x3078;&#x306E;&#x8FD1;&#x3055;&#x306E;&#x304A;&#x304B;&#x3052;&#x3067;&#x3001;&#x975E;&#x5E38;&#x306B;&#x7BC0;&#x7D04;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x6EB6;&#x5A92;&#x306E;&#x30B5;&#x30A4;&#x30C8;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA;&#x30D5;&#x30A1;&#x30DF;&#x30EA;&#x30FC;&#x3068;&#x3072;&#x3060;&#x306E;&#x5B9A;&#x7FA9;&#x306E;&#x4E09;&#x6B21;&#x5143;&#x69CB;&#x9020;&#x306E;&#x7279;&#x6027;&#x306E; 1 &#x3064;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x8003;&#x616E;&#x3059;&#x3079;&#x304D;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x793A;&#x5506;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;

&#x69CB;&#x9020;&#x7684;&#x306B;&#x63A2;&#x308B;&#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA;&#x30D5;&#x30A1;&#x30DF;&#x30EA;&#x30FC;&#x5185;&#x6EB6;&#x5A92;&#x306E;&#x30B5;&#x30A4;&#x30C8;&#x3067;&#x4FDD;&#x5B58;&#x3002;

&#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8; &#xBC14;&#xC778;&#xB529; &#xBB3C; &#xBD84;&#xC790;&#xB294; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8; &#xAD6C;&#xC870;&#xB97C; &#xB530;&#xB77C;&#xC11C;, &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8; &#xAE30;&#xB2A5;&#xC758; &#xC911;&#xC694; &#xD55C; &#xAD6C;&#xC131; &#xC694;&#xC18C;&#xC640;&#xC5D0; &#xB108; &#xC9C0;&#xB860;. &#xC194;&#xBCA4;&#xD2B8;&#xC758; &#xAD6C;&#xC870; &#xBCF4;&#xC874; &#xBA87; &#xAC00;&#xC9C0; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8; &#xAC00;&#xC871;&#xC5D0;&#xC11C; &#xACF5;&#xBD80; &#xD558;&#xACE0;&#xC788;&#xB2E4;, &#xBE44;&#xB85D; &#xC801;&#xB2F9; &#xD55C; &#xC804;&#xC0B0; &#xB3C4;&#xAD6C; &#xBD80;&#xC871; &#xBCF4;&#xB2E4; &#xD3EC;&#xAD04;&#xC801;&#xC778; &#xBD84;&#xC11D; &#xBC29;&#xD574; &#xD588;&#xB2E4;. &#xC5EC;&#xAE30; &#xC77C;&#xBC18;&#xC801;&#xC778; 3 &#xCC28;&#xC6D0; &#xAD6C;&#xC870;&#xB97C; &#xACF5;&#xC720; &#xD558;&#xB294; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8; &#xC911;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBCF4;&#xC874; &#xC6A9; &#xB9E4; &#xC0AC;&#xC774;&#xD2B8;&#xB97C; &#xC2DD;&#xBCC4; &#xD558;&#xB294; &#xB370; semiautomated &#xC804;&#xC0B0; &#xC811;&#xADFC; &#xBC29;&#xC2DD;&#xC744; &#xC18C;&#xAC1C; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. 6 &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8; &#xAC00;&#xC871;&#xC5D0;&#xC774; &#xBA54;&#xC11C;&#xB4DC;&#xB294; &#xD14C;&#xC2A4;&#xD2B8;: monodomain (1) &#xC2DC; &#xD1A0; &#xD06C;&#xB86C; c, (2) &#xC9C0;&#xBC29;&#xC0B0; &#xC758;&#xBB34;&#xC801;&#xC778; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8;, (3) &#xC816; &#xC0B0;/malate &#xD6A8;&#xC18C;, (4) parvalbumin, (5) phospholipase a 2&#xACFC; (6) &#xB5A0;&#xB4E4;&#xACE0; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8;. &#xAC01; &#xC81C;&#xD488;&#xAD70;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xBA54;&#xC11C;&#xB4DC;&#xB97C; &#xC131;&#xACF5;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xC774;&#xC804;&#xC5D0; &#xC54C;&#xB824;&#xC9C4;&#xB41C; &#xBCF4;&#xC874;&#xB41C; &#xC6A9; &#xB9E4; &#xC0AC;&#xC774;&#xD2B8;&#xB97C; &#xC2DD;&#xBCC4;&#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xB610;&#xD55C;, &#xBA54;&#xC11C;&#xB4DC; 22 &#xC18C;&#xC124; &#xBCF4;&#xC874;&#xB41C; &#xC6A9; &#xB9E4; &#xC0AC;&#xC774;&#xD2B8;&#xB97C;, &#xC77C;&#xBD80;&#xB294; &#xC774;&#xC804;&#xC5D0; &#xC54C;&#xB824;&#xC9C4;&#xB41C; &#xC0AC;&#xC774;&#xD2B8; &#xBCF4;&#xB2E4; &#xB192;&#xC740; &#xC218;&#xC900;&#xC758; &#xBCF4;&#xC874;&#xC744; &#xBC1C;&#xACAC; &#xD588;&#xB2E4;. &#xACF5;&#xBD80; &#xD558;&#xB294; &#xBAA8;&#xB4E0; 6 &#xAC1C;&#xC758; &#xAC00;&#xC871; 90% &#xC808;&#xC57D; &#xC774;&#xC0C1;&#xC758; &#xC0AC;&#xC774;&#xD2B8; &#xBC0F; &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xC0AC;&#xC774;&#xD2B8; &#xD588;&#xB2E4; &#xBCC0;&#xD568;&#xC5C6;&#xC774; &#xC5C6;&#xB294; &#xC9C0;&#xC5ED;&#xC5D0; &#xC704;&#xCE58; &#xD574; &#xB9E4;&#xC6B0; &#xB192;&#xC740; &#xC2DC;&#xD000;&#xC2A4; &#xBCF4;&#xC874;&#xC744; &#xAC00;&#xC9C4; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8;&#xC758; &#xC6A9; &#xB9E4;&#xB97C; &#xD588;&#xB2E4;. &#xC774; &#xACB0;&#xACFC; &#xBCF4;&#xC874;&#xB41C; &#xC794;&#xB958;&#xBB3C;&#xC5D0; &#xADF8;&#xB4E4;&#xC758; &#xADFC;&#xC811; &#xB355;&#xD0DD;&#xC73C;&#xB85C; &#xB192;&#xC740; &#xBCF4;&#xC874;&#xB41C; &#xC6A9; &#xB9E4; &#xC0AC;&#xC774;&#xD2B8; &#xD558;&#xB098; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8; &#xAC00;&#xC871; &#xBC0F; &#xC8FC;&#xB984;&#xC758; &#xC815;&#xC758; 3 &#xCC28;&#xC6D0; &#xAD6C;&#xC870;&#xC801; &#xD2B9;&#xC131;&#xC73C;&#xB85C; &#xAC04;&#xC8FC; &#xB418;&#xC5B4;&#xC57C; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4; &#xAC83;&#xC774; &#xC88B;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xAD6C;&#xC870;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xD0D0;&#xD5D8; &#xC6A9; &#xB9E4; &#xC0AC;&#xC774;&#xD2B8; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8; &#xAC00;&#xC871;&#xC5D0; &#xBCF4;&#xC874;.

Las mol&eacute;culas de agua unida a las prote&iacute;nas son componentes importantes de la estructura de la prote&iacute;na y por lo tanto, la funci&oacute;n de la prote&iacute;na y energ&eacute;tica. Aunque conservaci&oacute;n estructural del solvente se ha estudiado en unas pocas familias de prote&iacute;nas, la falta de adecuadas herramientas computacionales ha obstaculizado el an&aacute;lisis m&aacute;s exhaustivo. Aqu&iacute; presentamos un enfoque computacional semiautomatizado para identificar sitios de solventes que se conservan entre prote&iacute;nas comparten una estructura com&uacute;n de tres dimensiones. Este m&eacute;todo es probado en seis familias de prote&iacute;nas: (1) monodomain citocromo c, prote&iacute;na de uni&oacute;n a &aacute;cidos grasos (2), (3) lactato/Malato deshidrogenasa, parvalb&uacute;mina (4), (5) fosfolipasa A2 y proteasa de serina (6). Para cada familia, el m&eacute;todo con &eacute;xito hab&iacute;a identificado sitios solventes conservados previamente conocidos. Por otra parte, el m&eacute;todo descubierto 22 novela conservadas solventes p&aacute;ginas, algunas de ellas con mayores grados de conservaci&oacute;n de los sitios previamente conocidos. Todas las familias de seis estudiadas ten&iacute;an solvente sitios con m&aacute;s de 90% conservaci&oacute;n y estos sitios fueron invariablemente situados en regiones de la prote&iacute;na con la conservaci&oacute;n de secuencia muy alta. Estos resultados sugieren que los sitios solventes altamente conservados, en virtud de su proximidad a los residuos conservados, deben considerarse como una de las caracter&iacute;sticas estructurales tridimensionales definitorias de familias de prote&iacute;nas y pliegues.

Explorar estructuralmente conserva sitios solventes en familias de prote&iacute;nas.

&#x812F;&#x6C28;&#x9178;&#x8131;&#x6C22;&#x9176; (PRODH) &#x548C;&#x4E09;&#x89D2;&#x6D32; 1-&#x54AF;-5-&#x7FA7;&#x9178;&#x76D0;&#x8131;&#x6C22;&#x9176; (P5CDH) &#x50AC;&#x5316;&#x7684;&#x8C37;&#x6C28;&#x9178;&#x812F;&#x6C28;&#x9178;&#x7684;&#x4E24;&#x6B65;&#x6C27;&#x5316;&#x3002;&#x5B83;&#x4EEC;&#x662F;&#x622A;&#x7136;&#x4E0D;&#x540C;&#x7684;&#x4E00;&#x5143;&#x51FD;&#x6570;&#x6240;&#x6709;&#x771F;&#x6838;&#x751F;&#x7269;&#x548C;&#x4E00;&#x4E9B;&#x7EC6;&#x83CC;&#x9176;&#xFF0C;&#x4F46;&#x878D;&#x5408;&#x8FDB;&#x53CC;&#x529F;&#x80FD;&#x9176;&#x79F0;&#x4E3A;&#x812F;&#x6C28;&#x9178;&#x5229;&#x7528;&#x5728;&#x5176;&#x4ED6;&#x7EC6;&#x83CC;&#x4E2D;&#x7684; (&#x5371;&#x9669;)&#x3002;&#x5728;&#x8FD9;&#x91CC;&#x6211;&#x4EEC;&#x62A5;&#x544A;&#x7684;&#x7B2C;&#x4E00;&#x4E2A;&#x7ED3;&#x6784;&#x548C;&#x4E00;&#x5143;&#x51FD;&#x6570; PRODH &#x751F;&#x5316;&#x6570;&#x636E;&#x3002;&#x6DC0;&#x7C89;&#x9176;&#x55DC;&#x70ED; PRODH 2.0 A &#x51B3;&#x8BAE;&#x7ED3;&#x6784;&#x63ED;&#x793A;&#x4E86;&#x626D;&#x66F2; &#xFF08;betaalpha)(8) &#x6876;&#x50AC;&#x5316;&#x6838;&#x5FC3;&#x57DF;&#x548C;&#x758F;&#x6C34;&#x6027;&#x7684;&#x963F;&#x5C14;&#x6CD5;&#x87BA;&#x65CB;&#x57DF;&#x4F4D;&#x4E8E;&#x4E0A;&#x65B9;&#x7684;&#x6876;&#x4E1D;&#x7684;&#x7FA7;&#x57FA;&#x672B;&#x7AEF;&#x4E24;&#x7AEF;&#x3002;&#x867D;&#x7136;&#x50AC;&#x5316;&#x6838;&#x5FC3;&#x662F;&#x7C7B;&#x4F3C;&#x7684;&#x5371;&#x9669; PRODH &#x57DF;&#xFF0C;T.&#x55DC;&#x70ED;&#x7684;&#x65F6;&#x5C1A;&#x5F62;&#x6001; PRODH &#x662F;&#x663E;&#x8457;&#x4E0D;&#x540C;&#xFF0C;&#x53EF;&#x80FD;&#x53CD;&#x6620;&#x4E86;&#x72EC;&#x7279;&#x7684;&#x819C;&#x534F;&#x4F1A;&#x548C; P5CDH &#x7684;&#x6C9F;&#x901A;&#x9700;&#x6C42;&#x3002;T.&#x55DC;&#x70ED; PRODH &#x9AD8;&#x5EA6;&#x6EB6;&#x5242;&#x66B4;&#x9732;&#x7684;&#x70ED;&#x6F6E;&#x800C;&#x4E14;&#xFF0C;&#x76F8;&#x6BD4; 4 A &#x7531;&#x4E8E;&#x5371;&#x9669;&#x7684;&#x87BA;&#x65CB; 8 &#x8F6C;&#x79FB;&#x3002;&#x57FA;&#x4E8E;&#x7ED3;&#x6784;&#x5E8F;&#x5217;&#x5206;&#x6790;&#x7684;&#x5371;&#x9669;/PRODH &#x5BB6;&#x5EAD;&#x9886;&#x5BFC;&#x6211;&#x4EEC;&#x786E;&#x5B9A;&#x53C2;&#x4E0E;&#x8F85;&#x9176;&#x548C;&#x5E95;&#x7269;&#x8BC6;&#x522B;&#x7684;&#x7684;&#x4E5D;&#x4E2A;&#x5B88;&#x6052;&#x7684;&#x56FE;&#x6848;&#x3002;&#x751F;&#x5316;&#x7814;&#x7A76;&#x8868;&#x660E;&#x65F6;&#x5C1A;&#x7684;&#x4E2D;&#x70B9;&#x6F5C;&#x529B;-75 mV &#x548C;&#x812F;&#x6C28;&#x9178;&#x7684;&#x52A8;&#x529B;&#x5B66;&#x53C2;&#x6570;&#x662F; K(m) = 27 m m &#x548C; k(cat) = 13 s(-1)&#x3002;3&#xFF0C;4-&#x6C27;&#x8131;&#x6C22;-l-&#x812F;&#x6C28;&#x9178;&#x53D1;&#x73B0;&#x8981;&#x9AD8;&#x6548;&#x7684;&#x886C;&#x5E95;&#xFF0C;&#x548C; l-&#x56DB;&#x6C22;-2-&#x7CE0;&#x9178;&#x662F;&#x4E00;&#x79CD;&#x7ADE;&#x4E89;&#x6027;&#x6291;&#x5236; (K(I) = 1.0 m m)&#x3002;&#x6700;&#x540E;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x8BC1;&#x660E;&#xFF0C;T.&#x55DC;&#x70ED; PRODH &#x4E0E; O(2) &#x751F;&#x4EA7;&#x8D85;&#x6C27;&#x53D1;&#x751F;&#x53CD;&#x5E94;&#x3002;&#x8FD9;&#x662F;&#x91CD;&#x8981;&#x7684;&#x56E0;&#x4E3A;&#x8D85;&#x751F;&#x4EA7;&#x662F;&#x4EBA;&#x7C7B; PRODH p53 &#x4ECB;&#x5BFC;&#x7684;&#x7EC6;&#x80DE;&#x51CB;&#x4EA1;&#xFF0C;&#x8FD9;&#x610F;&#x5473;&#x7740;&#x771F;&#x6838;&#x548C;&#x7EC6;&#x83CC;&#x4E00;&#x5143;&#x51FD;&#x6570; PRODHs &#x4E4B;&#x95F4;&#x7684;&#x5171;&#x540C;&#x6027;&#x7684;&#x4F5C;&#x7528;&#x7684;&#x57FA;&#x7840;&#x3002;

&#x7ED3;&#x6784;&#x548C;&#x52A8;&#x529B;&#x5B66;&#x7814;&#x7A76;&#x4E00;&#x5143;&#x51FD;&#x6570;&#x812F;&#x6C28;&#x9178;&#x8131;&#x6C22;&#x9176;&#x3002;

Proline dehydrogenase (PRODH) and Delta(1)-pyrroline-5-carboxylate dehydrogenase (P5CDH) catalyze the two-step oxidation of proline to glutamate. They are distinct monofunctional enzymes in all eukaryotes and some bacteria but are fused into bifunctional enzymes known as proline utilization A (PutA) in other bacteria. Here we report the first structure and biochemical data for a monofunctional PRODH. The 2.0-A resolution structure of Thermus thermophilus PRODH reveals a distorted (betaalpha)(8) barrel catalytic core domain and a hydrophobic alpha-helical domain located above the carboxyl-terminal ends of the strands of the barrel. Although the catalytic core is similar to that of the PutA PRODH domain, the FAD conformation of T. thermophilus PRODH is remarkably different and likely reflects unique requirements for membrane association and communication with P5CDH. Also, the FAD of T. thermophilus PRODH is highly solvent-exposed compared with PutA due to a 4-A shift of helix 8. Structure-based sequence analysis of the PutA/PRODH family led us to identify nine conserved motifs involved in cofactor and substrate recognition. Biochemical studies show that the midpoint potential of the FAD is -75 mV and the kinetic parameters for proline are K(m) = 27 mm and k(cat) = 13 s(-1). 3,4-Dehydro-l-proline was found to be an efficient substrate, and l-tetrahydro-2-furoic acid is a competitive inhibitor (K(I) = 1.0 mm). Finally, we demonstrate that T. thermophilus PRODH reacts with O(2) producing superoxide. This is significant because superoxide production underlies the role of human PRODH in p53-mediated apoptosis, implying commonalities between eukaryotic and bacterial monofunctional PRODHs.

Structure and kinetics of monofunctional proline dehydrogenase from Thermus thermophilus.

Proline d&eacute;shydrog&eacute;nase (PRODH) et Delta 1-pyrroline-5-carboxylate d&eacute;shydrog&eacute;nase (P5CDH) catalysent l&#39;oxydation en deux &eacute;tapes de proline au glutamate. Ils sont des enzymes monofonctionnel distinctes dans tous les eucaryotes et certaines bact&eacute;ries mais sont fusionn&eacute;es bifonctionnels enzymes appel&eacute;es utilisation proline un (PutA) chez d&#39;autres bact&eacute;ries. Nous pr&eacute;sentons la premi&egrave;re structure et les donn&eacute;es biochimiques pour un monofonctionnel PRODH. La structure 2.0-r&eacute;solution de Thermus thermophilus PRODH r&eacute;v&egrave;le une d&eacute;form&eacute;e (betaalpha)(8) baril core catalytique et un domaine hydrophobe d&#39;alpha-h&eacute;lico&iuml;dal situ&eacute;e au-dessus les extr&eacute;mit&eacute;s c-terminal des brins du canon. Bien que le noyau catalytique est similaire &agrave; celui du domaine de PutA PRODH, la conformation de la FAD de T. thermophilus PRODH est remarquablement diff&eacute;rentes et probablement refl&egrave;tent les exigences particuli&egrave;res pour l&#39;association de la membrane et de la communication avec les P5CDH. En outre, la manie des T. thermophilus PRODH est hautement expos&eacute; au solvant compar&eacute;e &agrave; PutA en raison d&#39;une 4 Maj d&#39;h&eacute;lice 8. Analyse de la s&eacute;quence bas&eacute;e sur la structure de la famille PutA/PRODH nous a conduit &agrave; identifier des neuf motifs conserv&eacute;s impliqu&eacute;s dans la reconnaissance de cofacteur et le substrat. Les &eacute;tudes biochimiques montrent que le potentiel de point m&eacute;dian du FAD -75 mV et les param&egrave;tres cin&eacute;tiques pour la proline sont K(m) = 27 mm et k(cat) = 13 s(-1). 3,4-D&eacute;hydro-l-proline s&#39;est av&eacute;r&eacute; pour &ecirc;tre un substrat efficace et l-t&eacute;trahydro-2-furo&iuml;que, acide est un inhibiteur comp&eacute;titif (k = 1. 0 mm). Finalement, nous d&eacute;montrons que thermophilus T. PRODH r&eacute;agit avec o (2) production de superoxyde. Ceci est important car la production de superoxyde sous-tend le r&ocirc;le de PRODH humaine dans l&#39;apoptose induite par la p53, ce qui implique des points communs entre les bact&eacute;ries et eucaryotes monofonctionnel PRODHs.

Structure et cin&eacute;tique de monofonctionnel proline d&eacute;shydrog&eacute;nase de Thermus thermophilus.

Prolin Dehydrogenase (SEMANAL) und Delta-1-Pyrroline-5-carboxylat-Dehydrogenase (P5CDH) katalysieren die zweistufige Oxidation von Prolin zu Glutamat. Sie sind unterschiedliche Monofunktionelle Enzyme in allen Eukaryoten und manchen Bakterien aber sind verschmolzen zu bifunktionelle Enzyme als Prolin-Auslastung einen (PutA) in anderen Bakterien bekannt. Hier berichten wir die erste Struktur und biochemische Daten f&uuml;r eine Monofunktionelle SEMANAL. Die 2.0-A Aufl&ouml;sung Struktur des Thermus Thermophilus SEMANAL offenbart eine verzerrte (betaalpha)(8) Fass katalytische Kern und eine hydrophobe Alpha-Kegelrad-Dom&auml;ne befindet sich &uuml;ber den Karboxyl--Terminal-Enden der Str&auml;nge des Laufes. Obwohl der katalytische Kern &auml;hnlich ist, dass der PutA PRODH Dom&auml;ne, der FAD-Konformation von T. Thermophilus SEMANAL spiegelt bemerkenswert anders und wahrscheinlich einzigartige Anforderungen f&uuml;r die Membran-Verb&auml;nde und Kommunikation mit P5CDH. Auch der FAD T. Thermophilus SEMANAL ist hoch L&ouml;sungsmittel-ausgesetzt gegen&uuml;ber PutA aufgrund einer 4-A Verschiebung der Helix 8. Struktur-basierte Sequenzanalyse der PutA/SEMANAL Familie f&uuml;hrte neun konservierte Motive Cofaktor und Substrat Anerkennung beteiligt zu identifizieren. Biochemische Studien zeigen, dass das Potenzial der Mittelpunkt der FAD-75 mV und die kinetische Parameter f&uuml;r Prolin sind K(m) = 27 mm und k(cat) = 13 s(-1). 3, 4-Dehydro-l-Prolin wurde festgestellt, dass eine effiziente Substrat und l-Tetrahydro-2-carbons&auml;ure-S&auml;ure ist ein kompetitiver Inhibitor (K(I) = 1,0 mm). Schlie&szlig;lich zeigen wir, dass T. Thermophilus SEMANAL mit O(2), die Produktion von Superoxid reagiert. Dies ist bedeutsam, weil Superoxid-Produktion die Rolle des menschlichen SEMANAL im p53-vermittelter Apoptose, was bedeutet Gemeinsamkeiten zwischen eukaryotischen und bakterielle Monofunktionelle PRODHs zugrunde liegt.

Struktur und Kinetik Monofunktionelle Prolin Dehydrogenase aus Thermus Thermophilus.

Prolina deidrogenasi (PRODH) e Delta (1) - pirrolina - 5-carbossilato deidrogenasi (P5CDH) catalizzano l&#39;ossidazione di due fasi di prolina di glutammato. Sono enzimi monofunzionali distinti in tutti gli eucarioti e alcuni batteri, ma sono fusi in bifunzionali enzimi noti come utilizzo della prolina un (PutA) in altri batteri. Qui riportiamo la prima struttura e dati biochimici per un monofunzionali PRODH. La struttura 2.0-risoluzione di Thermus thermophilus PRODH rivela un distorto (betaalpha)(8) canna core catalitico dominio e un dominio alfa-elicoidale idrofobico si trova sopra l&#39;estremit&agrave; carbossi-terminale dei fili della canna. Anche se il nucleo catalitico &egrave; simile a quello del dominio PutA PRODH, la conformazione di FAD di T. thermophilus PRODH &egrave; notevolmente diverso e probabilmente riflette unici requisiti per la comunicazione con P5CDH e associazione di membrana. Inoltre, il FAD di T. thermophilus PRODH &egrave; altamente solvente-esposti rispetto a PutA a causa di una 4-A spostamento di elica 8. Analisi di sequenza basata sulla struttura della famiglia PutA/PRODH ci ha portato a identificare nove motivi conservati coinvolte nel riconoscimento di cofattore e substrato. Studi biochimici mostrano che il potenziale di punto mediano della FAD &egrave; -75 mV e i parametri cinetici per prolina sono K(m) = 27 mm e k(cat) = s(-1) 13. 3,4-Deidro-l-prolina &egrave; stata trovata per essere un efficace substrato, e l-tetraidro-2-furoic acid &egrave; un inibitore competitivo (K(I) = 1,0 mm). Infine, noi dimostrare che T. thermophilus che PRODH reagisce con apparato produce superossido. Ci&ograve; &egrave; significativo perch&eacute; la produzione di superossido sottende il ruolo di PRODH umana nell&#39;apoptosi mediata da p53, implicando comunanze tra monofunzionali eucariotica e batterica PRODHs.

Struttura e cinetica di deidrogenasi prolina monofunzionali da Thermus thermophilus.

&#x30D7;&#x30ED;&#x30EA;&#x30F3;&#x8131;&#x6C34;&#x7D20;&#x9175;&#x7D20; (PRODH) &#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x30C7;&#x30EB;&#x30BF; (1) - &#x30D4;&#x30ED;&#x30EA;&#x30F3; - 5-&#x30AB;&#x30EB;&#x30DC;&#x30F3;&#x9178;&#x8131;&#x6C34;&#x7D20;&#x9175;&#x7D20; (P5CDH) &#x306F;&#x30B0;&#x30EB;&#x30BF;&#x30DF;&#x30F3;&#x9178;&#x306B;&#x30D7;&#x30ED;&#x30EA;&#x30F3;&#x306E;&#x4E8C;&#x6BB5;&#x968E;&#x9178;&#x5316;&#x3092;&#x89E6;&#x5A92;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x5F7C;&#x3089;&#x306F;&#x5168;&#x3066;&#x306E;&#x771F;&#x6838;&#x751F;&#x7269;&#x3068;&#x3044;&#x304F;&#x3064;&#x304B;&#x306E;&#x7D30;&#x83CC;&#x306E;&#x7570;&#x306A;&#x308B;&#x5358;&#x5B98;&#x80FD;&#x9175;&#x7D20;&#x304C;&#x30D7;&#x30ED;&#x30EA;&#x30F3;&#x306E;&#x4F7F;&#x7528;&#x7387;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x4ED6;&#x306E;&#x7D30;&#x83CC; &#xFF08;&#x58F2;&#x6625;&#x5A66;&#xFF09; &#x77E5;&#x3089;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x4E8C;&#x5B98;&#x80FD;&#x6027;&#x9175;&#x7D20;&#x306B;&#x878D;&#x5408;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x3053;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x6700;&#x521D;&#x306E;&#x69CB;&#x9020;&#x3068;&#x5149; PRODH &#x306E;&#x751F;&#x5316;&#x5B66;&#x7684;&#x30C7;&#x30FC;&#x30BF;&#x3092;&#x5831;&#x544A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x30B5;&#x30FC;&#x30DE;&#x30B9; PRODH &#x306E; 2.0 &Aring; &#x5206;&#x89E3;&#x80FD;&#x69CB;&#x9020;&#x306F;&#x3001;&#x6B6A;&#x3093;&#x3060;&#x660E;&#x3089;&#x304B;&#x306B; &#xFF08;betaalpha)(8) &#x30D0;&#x30EC;&#x30EB;&#x89E6;&#x5A92;&#x30B3;&#x30A2; &#x30C9;&#x30E1;&#x30A4;&#x30F3;&#x3068;&#x758E;&#x6C34;&#x6027; &alpha; &#x30D8;&#x30EA;&#x30AB;&#x30EB; &#x30C9;&#x30E1;&#x30A4;&#x30F3; &#x30D0;&#x30EC;&#x30EB;&#x306E;&#x9396;&#x306E;&#x30AB;&#x30EB;&#x30DC;&#x30AD;&#x30B7;&#x30EB;&#x672B;&#x7AEF;&#x4E21;&#x7AEF;&#x306E;&#x4E0A;&#x306B;&#x3042;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x89E6;&#x5A92;&#x306E;&#x30B3;&#x30A2;&#x306F;&#x3001;&#x58F2;&#x6625;&#x5A66; PRODH &#x30C9;&#x30E1;&#x30A4;&#x30F3;&#x306E; PRODH T. &#x30B5;&#x30FC;&#x30E2;&#x30D5;&#x30A3;&#x30EB;&#x30B9;&#x306E;&#x6D41;&#x884C;&#x306E;&#x69CB;&#x9020;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3068;&#x4F3C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x304C;&#x8457;&#x3057;&#x304F;&#x7570;&#x306A;&#x308B;&#x3068;&#x53EF;&#x80FD;&#x6027;&#x304C;&#x819C;&#x5354;&#x4F1A;&#x3068; P5CDH &#x3068;&#x306E;&#x901A;&#x4FE1;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x56FA;&#x6709;&#x306E;&#x8981;&#x4EF6;&#x3092;&#x53CD;&#x6620;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x307E;&#x305F;&#x3001;PRODH &#x306F;&#x975E;&#x5E38;&#x306B;&#x6EB6;&#x5A92;-&#x9732;&#x51FA; T. &#x30B5;&#x30FC;&#x30E2;&#x30D5;&#x30A3;&#x30EB;&#x30B9;&#x306E;&#x6D41;&#x884C;&#x3068;&#x58F2;&#x6625;&#x5A66; 4 A &#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x6BD4;&#x3079;&#x3066;&#x30D8;&#x30EA;&#x30C3;&#x30AF;&#x30B9; 8 &#x306E;&#x30B7;&#x30D5;&#x30C8;&#x3002;&#x69CB;&#x9020;&#x30D9;&#x30FC;&#x30B9;&#x306E;&#x30B7;&#x30FC;&#x30B1;&#x30F3;&#x30B9;&#x89E3;&#x6790;&#x58F2;&#x6625;&#x5A66;/PRODH &#x5BB6;&#x65CF;&#x306E;&#x88DC;&#x9175;&#x7D20;&#x3068;&#x57FA;&#x8CEA;&#x8A8D;&#x8B58;&#x306B;&#x95A2;&#x4E0E;&#x3059;&#x308B; 9 &#x3064;&#x306E;&#x4FDD;&#x5B58;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x30E2;&#x30C1;&#x30FC;&#x30D5;&#x3092;&#x8B58;&#x5225;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x79C1;&#x305F;&#x3061;&#x3092;&#x5C0E;&#x3044;&#x305F;&#x3002;&#x751F;&#x5316;&#x5B66;&#x7814;&#x7A76;&#x30B7;&#x30E7;&#x30FC;&#x306E;&#x6D41;&#x884C;&#x306E;&#x4E2D;&#x70B9;&#x96FB;&#x4F4D;-75 &#x3060;&#x3068; mV &#x3068;&#x30D7;&#x30ED;&#x30EA;&#x30F3;&#x306E;&#x30AD;&#x30CD;&#x30C6;&#x30A3;&#x30C3;&#x30AF;&#x306E;&#x30D1;&#x30E9;&#x30E1;&#x30FC;&#x30BF;&#x30FC;&#x306F;&#x3001;&#x3067;&#x3059; k&#xFF08;m&#xFF09; = 27 &#x30DF;&#x30EA;&#x30E1;&#x30FC;&#x30C8;&#x30EB;&#x3068; k(cat) 13 s(-1) =&#x3002;3, 4 &#x30C7;&#x30D2;&#x30C9;&#x30ED;-l-&#x30D7;&#x30ED;&#x30EA;&#x30F3;&#x3001;&#x52B9;&#x7387;&#x7684;&#x306A;&#x57FA;&#x677F;&#x306B;&#x308F;&#x304B;&#x3063;&#x305F;&#x3057;&#x3001;l-tetrahydro-2-&#x30D5;&#x30E9;&#x30F3;&#x30AB;&#x30EB;&#x30DC;&#x30F3;&#x9178;&#x3067;&#x3059;&#x7AF6;&#x4E89;&#x963B;&#x5BB3;&#x5264; (K(I) = 1.0 mm)&#x3002;&#x6700;&#x5F8C;&#x306B;&#x3001;PRODH &#x30B9;&#x30FC;&#x30D1;&#x30FC;&#x30AA;&#x30AD;&#x30B7;&#x30C9;&#x7523; O(2) &#x3068;&#x53CD;&#x5FDC;&#x3059;&#x308B;&#x305D;&#x306E; T. &#x30B5;&#x30FC;&#x30E2;&#x30D5;&#x30A3;&#x30EB;&#x30B9;&#x3092;&#x30C7;&#x30E2;&#x30F3;&#x30B9;&#x30C8;&#x30EC;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x30B9;&#x30FC;&#x30D1;&#x30FC;&#x30AA;&#x30AD; &#x30B5;&#x30A4;&#x30C9;&#x7523;&#x771F;&#x6838;&#x751F;&#x7269;&#x3084;&#x7D30;&#x83CC;&#x306E;&#x5149; PRODHs &#x9593;&#x306E;&#x5171;&#x901A;&#x70B9;&#x3092;&#x793A;&#x5506;&#x4EBA;&#x9593;&#x306E; PRODH &#x3067; p53 &#x306B;&#x3088;&#x308B;&#x30A2;&#x30DD;&#x30C8;&#x30FC;&#x30B7;&#x30B9;&#x306E;&#x5F79;&#x5272;&#x306E;&#x6839;&#x5E95;&#x306B;&#x3042;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x3001;&#x3053;&#x308C;&#x306F;&#x91CD;&#x8981;&#x3067;&#x3059;&#x3002;

&#x69CB;&#x9020;&#x3068;&#x5358;&#x5B98;&#x80FD;&#x30D7;&#x30ED;&#x30EA;&#x30F3;&#x8131;&#x6C34;&#x7D20;&#x9175;&#x7D20;&#x30B5;&#x30FC;&#x30DE;&#x30B9;&#x306E;&#x52D5;&#x529B;&#x5B66;&#x3002;

&#xD504;&#xB864;&#xB9B0; &#xD6A8;&#xC18C; (PRODH)&#xC640; &#xB378;&#xD0C0; (1)-pyrroline-5-&#xCE74;&#xBCF5;&#xC2E4;&#xC0B0; &#xD6A8;&#xC18C; (P5CDH) &#xC870;&#xBBF8;&#xB8CC;&#xB97C; &#xD504;&#xB864;&#xB9B0;&#xC758; 2 &#xB2E8;&#xACC4; &#xC0B0;&#xD654; &#xCD09;&#xB9E4;. &#xADF8;&#xB4E4;&#xC740; &#xBAA8;&#xB4E0; &#xC9C4;&#xD575;&#xC0DD;&#xBB3C;&#xACFC; &#xC77C;&#xBD80; &#xBC15;&#xD14C;&#xB9AC;&#xC544;&#xC5D0;&#xC11C; &#xB69C;&#xB837;&#xD55C; monofunctional &#xD6A8;&#xC18C;&#xB294; &#xD558;&#xC9C0;&#xB9CC; &#xB2E4;&#xB978; &#xBC15;&#xD14C;&#xB9AC;&#xC544;&#xC758; &#xD504;&#xB864;&#xB9B0; &#xC0AC;&#xC6A9;&#xB960; (&#xB3C4; &#xB370; &#xCCB4;) &#xB77C;&#xACE0; &#xD558;&#xB294; bifunctional &#xD6A8;&#xC18C;&#xC5D0; &#xC735;&#xD569; &#xB41C;&#xB2E4;. &#xC5EC;&#xAE30; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xCCAB; &#xBC88;&#xC9F8; &#xAD6C;&#xC870;&#xC640; monofunctional PRODH&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC0DD; &#xD654; &#xD559;&#xC801; &#xB370;&#xC774;&#xD130;&#xB97C; &#xBCF4;&#xACE0;&#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. 2.0 A &#xD574;&#xC0C1;&#xB3C4; &#xAD6C;&#xC870; Thermus thermophilus PRODH&#xC758; &#xACC4;&#xC2DC;&#xB97C; &#xC65C;&#xACE1; (betaalpha)(8) &#xBC30;&#xB7F4; &#xCD09;&#xB9E4; &#xD575;&#xC2EC; &#xB3C4;&#xBA54;&#xC778; &#xBC0F; &#xC18C;&#xC218; &#xC131; &#xC54C;&#xD30C; &#xB098;&#xC120;&#xD615; &#xB3C4;&#xBA54;&#xC778; &#xBC30;&#xB7F4;&#xC758; &#xAC00;&#xB2E5; carboxyl &#xD130;&#xBBF8;&#xB110; &#xB05D; &#xC704;&#xC5D0; &#xC788;&#xB294;. &#xCD09;&#xB9E4; &#xD575;&#xC2EC;&#xC740;&#xB3C4; &#xB370; &#xCCB4; PRODH &#xB3C4;&#xBA54;&#xC778;&#xC758; &#xC720;&#xD589; &#xB098; &#xB780; T. thermophilus&#xC758; PRODH&#xB294; &#xC720;&#xC0AC;&#xD55C; &#xD604;&#xC800; &#xD558; &#xAC8C; &#xB2E4;&#xB974;&#xACE0; &#xAC00;&#xB2A5;&#xC131;&#xC774; &#xB9C9; &#xD611;&#xD68C;&#xC640; p5cdh&#xC640;&#xC758; &#xD1B5;&#xC2E0;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xACE0;&#xC720;&#xD55C; &#xC694;&#xAD6C; &#xC0AC;&#xD56D;&#xC744; &#xBC18;&#xC601; &#xD55C;&#xB2E4;. 4 A &#xC778; T. thermophilus PRODH&#xB294; &#xB192;&#xC740; &#xC6A9; &#xB9E4;-&#xB178;&#xCD9C;&#xC758; &#xC720;&#xD589;&#xB3C4; &#xB370; &#xCCB4;&#xC640; &#xBE44;&#xAD50; &#xD558;&#xB294; &#xB610;&#xD55C;, &#xB098;&#xC120; 8&#xC758; &#xBCC0;&#xD654;. &#xB3C4; &#xB370; &#xCCB4;/PRODH &#xAC00;&#xC871;&#xC758; &#xAD6C;&#xC870; &#xAE30;&#xBC18; &#xC2DC;&#xD000;&#xC2A4; &#xBD84;&#xC11D; 9 &#xBCF4;&#xC874;&#xB41C; &#xBAA8;&#xD2F0;&#xBE0C; cofactor &#xBC0F; &#xAE30;&#xD310; &#xC778;&#xC2DD;&#xC5D0; &#xAD00;&#xB828; &#xB41C; &#xC2DD;&#xBCC4; &#xD558; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB97C; &#xC774;&#xB04C;&#xC5C8;&#xB2E4;. &#xC0DD; &#xD654; &#xD559;&#xC801; &#xC5F0;&#xAD6C; &#xACB0;&#xACFC; &#xC720;&#xD589; &#xC911;&#xAC04;&#xC810; &#xC7A0;&#xC7AC;&#xB825;-75&#xB294; &#xBBA4;&#xC9C1; &#xBE44;&#xB514;&#xC624;&#xC640; &#xD504;&#xB864;&#xB9B0;&#xC758; &#xD0A4;&#xB124;&#xD2F1; &#xB9E4;&#xAC1C; &#xBCC0;&#xC218;&#xB294; K(m) = 27 m m &#xBC0F; k(cat) 13 s(-1) =. 3, 4-Dehydro-l-&#xD504;&#xB864;&#xB9B0;&#xC740; &#xD6A8;&#xC728;&#xC801;&#xC778; &#xAE30;&#xD310; &#xBC1C;&#xACAC; &#xBC0F; l-tetrahydro-2-furoic &#xC0B0;&#xC774; &#xACBD;&#xC7C1;&#xB825; &#xC788;&#xB294; &#xC5B5;&#xC81C;&#xC81C; (K(I) = 1.0 m m). &#xB9C8;&#xC9C0;&#xB9C9;&#xC73C;&#xB85C;, &#xADF8; T. thermophilus&#xB97C; PRODH O(2) &#xCD08;&#xACFC; &#xC0DD;&#xC0B0; &#xBC18;&#xC751; &#xBCF4;&#xC5EC; &#xC90D;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xCD08;&#xACFC; &#xC0DD;&#xC0B0; &#xAE30;&#xBC18;&#xC774; apoptosis p53 &#xC911;&#xC7AC;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC9C4; &#xD575; &#xC138;&#xD3EC;&#xC640; &#xC138;&#xADE0; monofunctional PRODHs &#xC0AC;&#xC774;&#xC758; &#xACF5;&#xD1B5;&#xC810;&#xC744; &#xC554;&#xC2DC; &#xD558; &#xACE0; &#xC778;&#xAC04;&#xC758; PRODH&#xC758; &#xC5ED;&#xD560; &#xB54C;&#xBB38;&#xC5D0; &#xC911;&#xC694; &#xD558;&#xB2E4;.

&#xAD6C;&#xC870;&#xC640; Thermus thermophilus&#xC5D0;&#xC11C; monofunctional &#xD504;&#xB864;&#xB9B0; &#xD6A8;&#xC18C;&#xC758; &#xBC18;&#xC751; &#xC18D;&#xB3C4; &#xB860;.

Prolina deshidrogenasa (PRODH) y Delta 1-pyrroline-5-carboxylate deshidrogenasa (P5CDH) catalizan la oxidaci&oacute;n de dos etapas de la prolina a glutamato. Son enzimas distintas monofuncionales en todos los eucariotas y algunas bacterias pero se fusionan en enzimas bifuncionales conocidas como utilizaci&oacute;n de prolina una (PutA) en otras bacterias. Aqu&iacute; divulgamos la primera estructura y datos bioqu&iacute;micos para un monofuncionales PRODH. La estructura de 2.0-una resoluci&oacute;n de Thermus thermophilus PRODH revela una distorsionada (dominio de n&uacute;cleo catal&iacute;tico betaalpha barril y un dominio alfa-helicoidal hidrof&oacute;bico situado por encima de los extremos del carboxilo-terminal de los filamentos del tubo. Aunque el n&uacute;cleo catal&iacute;tico es similar a la que el dominio de la PutA PRODH, la conformaci&oacute;n de la FAD de T. thermophilus PRODH es notablemente diferente y probablemente reflejan necesidades para Asociaci&oacute;n de membrana y de la comunicaci&oacute;n con P5CDH. Tambi&eacute;n, el FAD de T. thermophilus PRODH es muy solvente-expuesto en comparaci&oacute;n con PutA debido a un 4-A cambio de h&eacute;lice 8. An&aacute;lisis de la secuencia basadas en la estructura de la familia de PutA/PRODH nos llev&oacute; a identificar nueve motivos conservados intervienen en el reconocimiento de cofactor y sustrato. Estudios bioqu&iacute;micos muestran que el potencial del punto medio de la FAD -75 mV y los par&aacute;metros cin&eacute;ticos de prolina son k = 27 mm y k(cat) = s(-1) 13. 3, 4-Dehydro-l-prolina fue encontrado para ser un sustrato eficiente, y el &aacute;cido l-tetrahidro-2-furoic es un inhibidor competitivo (K(I) = 1.0 mm). Finalmente, demostramos thermophilus T. que PRODH reacciona con O(2) producci&oacute;n de super&oacute;xido. Esto es significativo porque la producci&oacute;n de super&oacute;xido subyace el papel del PRODH humana en la apoptosis mediada por p53, lo que implica similitudes entre bacterias y eucariotas monofuncionales PRODHs.

Estructura y cin&eacute;tica de la deshidrogenasa de prolina monofuncionales de Thermus thermophilus.

Flavoenzyme &#x812F;&#x6C28;&#x9178;&#x8131;&#x6C22;&#x9176;&#x50AC;&#x5316;&#x5206;&#x89E3;&#x4EE3;&#x8C22;&#x812F;&#x6C28;&#x9178;&#xFF0C;&#x812F;&#x6C28;&#x9178;&#x5230;&#x54AF;-5-&#x7FA7;&#x9178;&#x76D0;&#x6C27;&#x5316;&#x7684;&#x7B2C;&#x4E00;&#x6B65;&#x3002;&#x5728;&#x8FD9;&#x91CC;&#x6211;&#x4EEC;&#x62A5;&#x544A;&#x7684;&#x7B2C;&#x4E00;&#x6B21;&#x4E0D;&#x53EF;&#x9006;&#x8F6C;&#x5730;&#x706D;&#x6D3B;&#x7684;&#x812F;&#x6C28;&#x9178;&#x8131;&#x6C22;&#x9176;&#x7684;&#x6676;&#x4F53;&#x7ED3;&#x6784;&#x3002;&#x6DC0;&#x7C89;&#x9176;&#x55DC;&#x70ED;&#x812F;&#x6C28;&#x9178;&#x8131;&#x6C22;&#x9176;&#x706D;&#x6D3B;&#x7684;&#x673A;&#x5236;&#x57FA;&#x4E8E;&#x6291;&#x5236; N propargylglycine 1.9 A &#x51B3;&#x8BAE;&#x7ED3;&#x6784;&#x663E;&#x793A;&#x9EC4;&#x7D20;&#x8F85;&#x9176; N5 &#x5171;&#x4EF7;&#x952E;&#x8FDE;&#x63A5;&#x5230; Lys99 &#x901A;&#x8FC7;&#x4E09;&#x78B3;&#x8054;&#x7CFB;&#xFF0C;&#x7B26;&#x5408;&#x706D;&#x6D3B;&#x7684;&#x9176;&#x7684;&#x8D28;&#x8C31;&#x5206;&#x6790;-&#x6C28;&#x57FA;&#x7EC4;&#x3002;Isoalloxazine &#x73AF;&#x6709;&#x8774;&#x8776; 25 &#x5EA6;&#x89D2;&#xFF0C;&#x8FD9;&#x8868;&#x660E;&#x9EC4;&#x7D20;&#x8F85;&#x9176;&#x51CF;&#x5C11;&#x3002;&#x4E24;&#x79CD;&#x673A;&#x5236;&#x53EF;&#x4EE5;&#x89E3;&#x91CA;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x610F;&#x89C1;&#x3002;&#x5728;&#x8FD9;&#x4E24;&#xFF0C;N propargylglycine &#x88AB;&#x6C27;&#x5316;&#x6210; N propargyliminoglycine&#x3002;&#x4E00;&#x79CD;&#x673A;&#x5236;&#xFF0C;&#x5728;&#x6B64;&#x590D;&#x5408;&#x7684; &alpha;&#x3001; &beta;-&#x4E0D;&#x9971;&#x548C;&#x4E9A;&#x80FA;&#x88AB;&#x653B;&#x51FB;&#x73B0;&#x5728;&#x51CF;&#x5C11;&#x7684;&#x9EC4;&#x7D20;&#x751F;&#x4EA7; 1&#xFF0C;4-&#x52A0;&#x4EA7;&#x54C1; N5 &#x539F;&#x5B50;&#x3002;&#x5E2D;&#x592B;&#x78B1;&#x57FA;&#x5730;&#x5F62;&#x6210; Lys99 &#x548C; 1&#xFF0C;4-&#x52A0;&#x4EA7;&#x54C1;&#x7684;&#x4E9A;&#x80FA;&#x4E4B;&#x95F4;&#x91CA;&#x653E;&#x7518;&#x6C28;&#x9178;&#xFF0C;&#x5E76;&#x94FE;&#x63A5;&#x5230;&#x4FEE;&#x6539;&#x540E;&#x7684;&#x9EC4;&#x7D20;&#x7684;&#x9176;&#x3002;&#x5728;&#x7B2C;&#x4E8C;&#x6B21;&#x7684;&#x673A;&#x5236;&#x4E2D;&#xFF0C;N propargyliminoglycine &#x6C34;&#x89E3;&#x4EA7;&#x751F; propynal &#x548C;&#x7518;&#x6C28;&#x9178;&#x3002;&#x4E0E; propynal &#x7684; 1&#xFF0C;4-&#x52A0;&#x6210;&#x53CD;&#x5E94;&#x52A0;&#x4E0A; Lys99 &#x548C;&#x7FB0;&#x57FA;&#x7CFB;&#x7EF3;&#x4E4B;&#x95F4;&#x5E2D;&#x592B;&#x57FA;&#x5F62;&#x6210;&#x5230;&#x901A;&#x8FC7;&#x4E09;&#x78B3;&#x94FE;&#x9EC4;&#x7D20;&#x9176;&#x3002;N propargyliminoglycine &#x7684;&#x63A8;&#x5B9A;&#x975E;&#x9176;&#x6C34;&#x89E3;&#x548C;&#x968F;&#x540E;&#x91CD;&#x65B0;&#x7ED1;&#x5B9A;&#x7684; propynal &#x5BF9;&#x8FD9;&#x79CD;&#x9176;&#x4F7F;&#x540E;&#x8005;&#x673A;&#x5236;&#x4E0D;&#x592A;&#x53EF;&#x80FD;&#x3002;

&#x7531; N propargylglycine &#x6DC0;&#x7C89;&#x9176;&#x55DC;&#x70ED;&#x812F;&#x6C28;&#x9178;&#x8131;&#x6C22;&#x9176;&#x5931;&#x6D3B;&#x7684;&#x7ED3;&#x6784;&#x57FA;&#x7840;&#x3002;

The flavoenzyme proline dehydrogenase catalyzes the first step of proline catabolism, the oxidation of proline to pyrroline-5-carboxylate. Here we report the first crystal structure of an irreversibly inactivated proline dehydrogenase. The 1.9 A resolution structure of Thermus thermophilus proline dehydrogenase inactivated by the mechanism-based inhibitor N-propargylglycine shows that N5 of the flavin cofactor is covalently connected to the -amino group of Lys99 via a three-carbon linkage, consistent with the mass spectral analysis of the inactivated enzyme. The isoalloxazine ring has a butterfly angle of 25 degrees , which suggests that the flavin cofactor is reduced. Two mechanisms can account for these observations. In both, N-propargylglycine is oxidized to N-propargyliminoglycine. In one mechanism, this alpha,beta-unsaturated iminium compound is attacked by the N5 atom of the now reduced flavin to produce a 1,4-addition product. Schiff base formation between Lys99 and the imine of the 1,4-addition product releases glycine and links the enzyme to the modified flavin. In the second mechanism, hydrolysis of N-propargyliminoglycine yields propynal and glycine. A 1,4-addition reaction with propynal coupled with Schiff base formation between Lys99 and the carbonyl group tethers the enzyme to the flavin via a three-carbon chain. The presumed nonenzymatic hydrolysis of N-propargyliminoglycine and the subsequent rebinding of propynal to the enzyme make the latter mechanism less likely.

Structural basis for the inactivation of Thermus thermophilus proline dehydrogenase by N-propargylglycine.

Le flavoenzymes proline d&eacute;shydrog&eacute;nase catalyse la premi&egrave;re &eacute;tape du catabolisme de la proline, l&#39;oxydation de la proline en pyrroline-5-carboxylate. Nous pr&eacute;sentons la premi&egrave;re structure cristalline d&#39;une d&eacute;shydrog&eacute;nase proline irr&eacute;versiblement inactiv&eacute;e. Le 1.9 une structure de r&eacute;solution de Thermus thermophilus proline d&eacute;shydrog&eacute;nase inactiv&eacute; par l&#39;inhibiteur ax&eacute;e sur le m&eacute;canisme de N-propargylglycine indique que N5 de cofacteur de la flavine est par covalence connect&eacute; au - groupement amino de Lys99 via une liaison de trois carbones, coh&eacute;rente avec l&#39;analyse de spectre de masse de l&#39;enzyme inactiv&eacute;e. L&#39;anneau de d-ribot&eacute;trahydroxy-2,3,4,5-pentyl)-10-isoalloxazine a un angle de papillon de 25 degr&eacute;s, ce qui sugg&egrave;re que le cofacteur flavin est r&eacute;duit. Deux m&eacute;canismes peuvent expliquer ces observations. Dans les deux, N-propargylglycine N-propargyliminoglycine est oxyd&eacute;. Dans un m&eacute;canisme, cette iminium alpha, b&ecirc;ta-insatur&eacute; compos&eacute; est attaqu&eacute; par l&#39;atome N5 de la flavine maintenant r&eacute;duite &agrave; produire un produit d&#39;addition. Formation de base de Schiff entre Lys99 et l&#39;imine du produit d&#39;addition lib&egrave;re glycine et relie l&#39;enzyme &agrave; la flavine modifi&eacute;e. Dans le second m&eacute;canisme, hydrolyse de la N-propargyliminoglycine donne propynal et la glycine. Une r&eacute;action d&#39;addition 1,4 avec propynal coupl&eacute; avec formation de base de Schiff entre Lys99 et les sangles du groupement carbonyle de l&#39;enzyme de la flavine via une cha&icirc;ne de trois carbones. L&#39;hydrolyse non-enzymatique pr&eacute;sum&eacute; de N-propargyliminoglycine et la reliaison subs&eacute;quente du propynal &agrave; l&#39;enzyme font de ce dernier m&eacute;canisme moins probable.

Base structurale pour l&#39;inactivation de Thermus thermophilus proline d&eacute;shydrog&eacute;nase par N-propargylglycine.

Die Flavoenzyme Prolin Dehydrogenase katalysiert den ersten Schritt von Prolin Katabolismus, die Oxidation von Prolin zu Pyrroline-5-carboxylat. Hier berichten wir die erste Kristallstruktur ein irreversibel inaktiviert Prolin Dehydrogenase. Die 1.9 A Aufl&ouml;sung Struktur Thermus Thermophilus Prolin Dehydrogenase inaktiviert durch den Wirkmechanismen wird N-Propargylglycine zeigt, dass N5 von der Flavin-Cofaktor - amino Gruppe von Lys99 &uuml;ber ein drei-Kohlenstoff-Bindung, mit Masse Spektralanalyse das inaktivierte Enzym kovalent verbunden ist. Der Isoalloxazine Ring hat einen Schmetterling-Winkel von 25 Grad, was darauf hindeutet, dass der Flavin-Cofaktor reduziert wird. Diese Beobachtungen k&ouml;nnen zwei Mechanismen ber&uuml;cksichtigen. In beiden ist N-Propargylglycine zu N-Propargyliminoglycine oxidiert. Ein Mechanismus ist diese alpha, Beta-unges&auml;ttigten Nitrido zusammengesetzte von der N5-Atom der die jetzt reduzierte Flavin ein 1,4-Zusatz-Produkt produzieren attackiert. Schiff-base-Bildung zwischen Lys99 und der Imin des Produkts 1,4-Zusatz gibt Glycin und verkn&uuml;pft das Enzym mit der modifizierten Flavin. In der zweite Mechanismus liefert die Hydrolyse von N-Propargyliminoglycine Propynal und Glycin. Eine 1,4-Zusatz-Reaktion mit Propynal gekoppelt mit Schiff Basis Bildung zwischen Lys99 und der Carbonylgruppe begrenzt das Enzym, das Flavin &uuml;ber eine drei-Kohlenstoff-Kette. Die mutma&szlig;lichen Nonenzymatic Hydrolyse von N-Propargyliminoglycine und die sp&auml;tere Neubindung von Propynal an das Enzym machen den letztgenannten Mechanismus unwahrscheinlicher.

Strukturelle Grundlage f&uuml;r die Inaktivierung der Thermus Thermophilus Prolin Dehydrogenase von N-Propargylglycine.

La deidrogenasi di prolina flavoenzyme catalizza il primo passaggio del catabolismo della prolina, l&#39;ossidazione della prolina a pirrolina-5-carbossilato. Riportiamo la prima struttura di cristallo di una deidrogenasi prolina irreversibilmente inattivati. Il 1,9 una struttura di risoluzione di Thermus thermophilus deidrogenasi prolina inattivati con l&#39;inibitore basata sul meccanismo di N-propargylglycine dimostra che N5 del cofattore flavina covalenza &egrave; collegato al - ammino gruppo di Lys99 tramite un collegamento di tre-carbonio, coerenza con l&#39;analisi spettrale di massa dell&#39;enzima inattivato. L&#39;anello di isoalloxazine ha un angolo farfalla di 25 gradi, che suggerisce che il cofattore flavina &egrave; ridotto. Due meccanismi possono spiegare queste osservazioni. In entrambi, N-propargylglycine &egrave; ossidato a N-propargyliminoglycine. In un meccanismo, questo imminio alfa, beta-insaturo composto viene attaccato dall&#39;atomo N5 della flavina ora ridotta a produrre un prodotto di addizione 1,4. Formazione base di Schiff tra Lys99 e l&#39;immina del prodotto di addizione 1,4 rilascia glicina e collega l&#39;enzima per la flavina modificato. Nel secondo meccanismo, idrolisi di N-propargyliminoglycine produce propynal e glicina. Una reazione di addizione 1,4 con propynal accoppiato con formazione di base di Schiff tra Lys99 e i gruppo carbonilico di attacchi l&#39;enzima per la flavina tramite una catena di tre-carbonio. L&#39;idrolisi del presunto nonenzymatic di N-propargyliminoglycine e la successiva riassociazione di propynal all&#39;enzima rendere meno probabile il meccanismo di quest&#39;ultimo.

Base strutturale per l&#39;inattivazione di Thermus thermophilus deidrogenasi prolina di N-propargylglycine.

&#x30D5;&#x30E9;&#x30D3;&#x30F3; &#x30D7;&#x30ED;&#x30EA;&#x30F3;&#x8131;&#x6C34;&#x7D20;&#x9175;&#x7D20;&#x306E;&#x30D7;&#x30ED;&#x30EA;&#x30F3; &#x30D4;&#x30ED;&#x30EA;&#x30F3;-5-&#x30AB;&#x30EB;&#x30DC;&#x30F3;&#x9178;&#x306B;&#x9178;&#x5316;&#x30D7;&#x30ED;&#x30EA;&#x30F3;&#x7570;&#x5316;&#x4F5C;&#x7528;&#x306E;&#x6700;&#x521D;&#x306E;&#x30B9;&#x30C6;&#x30C3;&#x30D7;&#x3092;&#x89E6;&#x5A92;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x3053;&#x3067;&#x306F;&#x4E0D;&#x53EF;&#x9006;&#x7684;&#x4E0D;&#x6D3B;&#x5316;&#x30D7;&#x30ED;&#x30EA;&#x30F3;&#x8131;&#x6C34;&#x7D20;&#x9175;&#x7D20;&#x306E;&#x6700;&#x521D;&#x306E;&#x7D50;&#x6676;&#x69CB;&#x9020;&#x3092;&#x5831;&#x544A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x30B5;&#x30FC;&#x30DE;&#x30B9; &#x30B5;&#x30FC;&#x30E2;&#x30D5;&#x30A3;&#x30EB;&#x30B9; &#x30D7;&#x30ED;&#x30EA;&#x30F3;&#x8131;&#x6C34;&#x7D20;&#x9175;&#x7D20;&#x4E0D;&#x6D3B;&#x5316;&#x30E1;&#x30AB;&#x30CB;&#x30BA;&#x30E0; &#x30D9;&#x30FC;&#x30B9;&#x306E;&#x963B;&#x5BB3;&#x306B;&#x3088;&#x308B; N &#x30D7;&#x30ED;&#x30D1;&#x30AE;&#x30EB;&#x30B0;&#x30EA;&#x30B7;&#x30F3;&#x306E; 1.9 A &#x5206;&#x89E3;&#x80FD;&#x69CB;&#x9020; N5 &#x30D5;&#x30E9;&#x30D3;&#x30F3;&#x88DC;&#x56E0;&#x5B50;&#x306E;&#x30A2;&#x30DF;&#x30CE;-Lys99 3 &#x70AD;&#x7D20;&#x306E;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B1;&#x30FC;&#x30B8;&#x306F;&#x3001;&#x4E0D;&#x6D3B;&#x5316;&#x9175;&#x7D20;&#x306E;&#x8CEA;&#x91CF;&#x30B9;&#x30DA;&#x30AF;&#x30C8;&#x30EB;&#x5206;&#x6790;&#x3068;&#x4E00;&#x8CAB;&#x6027;&#x306E;&#x3042;&#x308B;&#x3092;&#x4ECB;&#x3057;&#x3066;&#x5171;&#x6709;&#x7D50;&#x5408;&#x63A5;&#x7D9A;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x30A4;&#x30BD;&#x30A2;&#x30ED;&#x30AD;&#x30B5;&#x30B8;&#x30F3; &#x30D5;&#x30E9;&#x30D3;&#x30F3;&#x88DC;&#x56E0;&#x5B50;&#x3092;&#x524A;&#x6E1B;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x793A;&#x5506;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x8776;&#x89D2;&#x5EA6; 25 &deg; &#x3092;&#x6301;&#x3063;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;2 &#x3064;&#x306E;&#x30E1;&#x30AB;&#x30CB;&#x30BA;&#x30E0;&#x306F;&#x3001;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x89B3;&#x5BDF;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x30A2;&#x30AB;&#x30A6;&#x30F3;&#x30C8;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x4E21;&#x65B9;&#x306E; N &#x30D7;&#x30ED;&#x30D1;&#x30AE;&#x30EB;&#x30B0;&#x30EA;&#x30B7;&#x30F3; N-propargyliminoglycine &#x306B;&#x9178;&#x5316;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3059;&#x3002;1 &#x3064;&#x306E;&#x30E1;&#x30AB;&#x30CB;&#x30BA;&#x30E0;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x3053;&#x306E;&#x30A2;&#x30EB;&#x30D5;&#x30A1;&#x3001;&#x30D9;&#x30FC;&#x30BF;&#x4E0D;&#x98FD;&#x548C;&#x5316;&#x5408;&#x7269;&#x306E; iminium 1, 4 &#x6DFB;&#x52A0;&#x88FD;&#x54C1;&#x3092;&#x751F;&#x7523;&#x3059;&#x308B;&#x4ECA;&#x6E1B;&#x5C11;&#x306E;&#x30D5;&#x30E9;&#x30D3;&#x30F3;&#x306E; N5 &#x539F;&#x5B50;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x653B;&#x6483;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x30B7;&#x30D5;&#x57FA;&#x672C; Lys99 &#x3068;&#x30A4;&#x30DF;&#x30F3; 1, 4 &#x4ED8;&#x52A0;&#x7269;&#x306E;&#x5F62;&#x6210;&#x30B0;&#x30EA;&#x30B7;&#x30F3;&#x3092;&#x89E3;&#x653E;&#x3057;&#x3001;&#x5909;&#x66F4;&#x30D5;&#x30E9;&#x30D3;&#x30F3;&#x9175;&#x7D20;&#x3092;&#x30EA;&#x30F3;&#x30AF;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;N propargyliminoglycine &#x306E;&#x52A0;&#x6C34;&#x5206;&#x89E3;&#x306B; 2 &#x3064;&#x76EE;&#x306E;&#x30E1;&#x30AB;&#x30CB;&#x30BA;&#x30E0;&#x3067;&#x306F;&#x3001;propynal &#x3068;&#x30B0;&#x30EA;&#x30B7;&#x30F3;&#x304C;&#x5F97;&#x3089;&#x308C;&#x307E;&#x3059;&#x3002;Lys99 &#x3068;&#x30AB;&#x30EB;&#x30DC;&#x30CB;&#x30EB; &#x30C6;&#x30B6;&#x30FC;&#x306E;&#x30B7;&#x30D5;&#x57FA;&#x672C;&#x5F62;&#x6210;&#x3068;&#x76F8;&#x307E;&#x3063;&#x3066; propynal &#x3068; 1, 4-&#x4ED8;&#x52A0;&#x53CD;&#x5FDC;&#x306B; 3 &#x70AD;&#x7D20;&#x9396;&#x3092;&#x4ECB;&#x3057;&#x3066;&#x30D5;&#x30E9;&#x30D3;&#x30F3;&#x9175;&#x7D20;&#x3002;N propargyliminoglycine &#x306E;&#x63A8;&#x5B9A;&#x975E;&#x9175;&#x7D20;&#x7684;&#x52A0;&#x6C34;&#x5206;&#x89E3;&#x3068;&#x9175;&#x7D20; propynal &#x306E;&#x5F8C;&#x7D9A;&#x518D;&#x30D0;&#x30A4;&#x30F3;&#x30C9;&#x3059;&#x308B;&#x5F8C;&#x8005;&#x306E;&#x30E1;&#x30AB;&#x30CB;&#x30BA;&#x30E0;&#x53EF;&#x80FD;&#x6027;&#x304C;&#x4F4E;&#x304F;&#x3002;

N &#x30D7;&#x30ED;&#x30D1;&#x30AE;&#x30EB;&#x30B0;&#x30EA;&#x30B7;&#x30F3;&#x306B;&#x3088;&#x308B;&#x30B5;&#x30FC;&#x30DE;&#x30B9; &#x30B5;&#x30FC;&#x30E2;&#x30D5;&#x30A3;&#x30EB;&#x30B9; &#x30D7;&#x30ED;&#x30EA;&#x30F3;&#x8131;&#x6C34;&#x7D20;&#x9175;&#x7D20;&#x306E;&#x4E0D;&#x6D3B;&#x6027;&#x5316;&#x306E;&#x69CB;&#x9020;&#x57FA;&#x76E4;

Flavoenzyme &#xD504;&#xB864;&#xB9B0; dehydrogenase catalyzes &#xD504;&#xB864;&#xB9B0; catabolism, &#xD504;&#xB864;&#xB9B0; pyrroline-5-&#xCE74;&#xBCF5;&#xC2E4;&#xC0B0;&#xC744; &#xC0B0;&#xD654;&#xC758; &#xCCAB; &#xBC88;&#xC9F8; &#xB2E8;&#xACC4;. &#xC5EC;&#xAE30; &#xC6B0;&#xB9AC; &#xBCF4;&#xACE0; irreversibly inactivated &#xD504;&#xB864;&#xB9B0; &#xD6A8;&#xC18C;&#xC758; &#xCCAB; &#xBC88;&#xC9F8; &#xACB0;&#xC815; &#xAD6C;&#xC870;. 1.9 A &#xD574;&#xC0C1;&#xB3C4; &#xAD6C;&#xC870; Thermus thermophilus &#xD504;&#xB864;&#xB9B0; dehydrogenase &#xBA54;&#xCEE4;&#xB2C8;&#xC998;&#xC5D0; &#xAE30;&#xCD08;&#xB97C; &#xB454; &#xC5B5;&#xC81C;&#xC81C; N-propargylglycine&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; inactivated &#xD50C; &#xB77C;&#xBE48; cofactor N5 &#x70AD; &#xBD88;&#xD65C;&#xC131;&#xB41C; &#xD6A8;&#xC18C;&#xC758; &#xC9C8;&#xB7C9; &#xC2A4;&#xD399;&#xD2B8;&#xB7FC; &#xBD84;&#xC11D; &#xC77C;&#xCE58; 3 &#xD0C4;&#xC18C; &#xACB0;&#xD569;&#xC744; &#xD1B5;&#xD574; lys99&#xC758;-&#xC544;&#xBBF8;&#xB178; &#xADF8;&#xB8F9;&#xC5D0; &#xC5F0;&#xACB0; &#xB41C; &#xBCF4;&#xC5EC; &#xC90D;&#xB2C8;&#xB2E4;. Isoalloxazine &#xB9C1; &#xD50C; &#xB77C;&#xBE48; cofactor &#xAC10;&#xC18C;&#xB97C; &#xC81C;&#xC548; &#xD558;&#xB294; 25&#xB3C4;&#xC758; &#xB098;&#xBE44; &#xAC01;&#xB3C4;&#xAC00; &#xC788;&#xB2E4;. &#xB450; &#xBA54;&#xCEE4;&#xB2C8;&#xC998; &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xAD00;&#xCE21;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xACC4;&#xC815; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xB458; &#xB2E4;, N-propargylglycine&#xB294; N propargyliminoglycine &#xC0B0;&#xD654; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xD55C; &#xBA54;&#xCEE4;&#xB2C8;&#xC998;&#xC5D0;&#xC11C;&#xC774; &#xC54C;&#xD30C;, &#xBCA0;&#xD0C0; &#xBD88;&#xD3EC;&#xD654; iminium &#xBCF5;&#xD569; N5 &#xC6D0;&#xC790; 1, 4-&#xB610;&#xD55C; &#xC81C;&#xD488;&#xC744; &#xC0DD;&#xC0B0; &#xD558;&#xAE30; &#xC704;&#xD574; &#xC9C0;&#xAE08; &#xAC10;&#xC18C; &#xD50C; &#xB77C;&#xBE48;&#xC758; &#xACF5;&#xACA9; &#xC774;&#xB2E4;. Lys99 1, 4-&#xB610;&#xD55C; &#xC81C;&#xD488;&#xC758; imine &#xC0AC;&#xC774; Schiff &#xAE30;&#xBCF8; &#xD615;&#xC131; &#xAE00;&#xB9AC;&#xC2E0;&#xC744; &#xD574;&#xC81C; &#xD558; &#xACE0; &#xC218;&#xC815;&#xB41C; &#xD50C; &#xB77C;&#xBE48; &#xD6A8;&#xC18C; &#xC5F0;&#xACB0;. &#xB450; &#xBC88;&#xC9F8; &#xBA54;&#xCEE4;&#xB2C8;&#xC998;&#xC5D0;&#xC11C; &#xAC00;&#xC218;&#xBD84;&#xD574; N propargyliminoglycine&#xC758; propynal&#xACFC; &#xAE00;&#xB9AC;&#xC2E0; &#xC218;&#xC775;&#xB960;. Propynal&#xC640; 1, 4-&#xB610;&#xD55C; &#xBC18;&#xC751; Schiff &#xAE30;&#xBCF8; &#xD615;&#xC131; lys99&#xC640; &#xCE74; &#xADF8;&#xB8F9; &#xC124;&#xC815; 3-&#xD0C4;&#xC18C; &#xCCB4;&#xC778;&#xC744; &#xD1B5;&#xD574; &#xD50C; &#xB77C;&#xBE48;&#xC744; &#xD6A8;&#xC18C; &#xACB0;&#xD569;. N propargyliminoglycine&#xC758; &#xCD94;&#xC815;&#xB41C; nonenzymatic &#xAC00;&#xC218;&#xBD84;&#xD574; &#xBC0F; &#xD6A8;&#xC18C; propynal&#xC758; &#xD6C4;&#xC18D; &#xB2E4;&#xC2DC; &#xBC14;&#xC778;&#xB529; &#xD6C4;&#xC790;&#xC758; &#xBA54;&#xCEE4;&#xB2C8;&#xC998;&#xC744; &#xAC00;&#xB2A5;&#xC131;&#xC774; &#xD655;&#xC778; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;.

N-propargylglycine&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; Thermus thermophilus &#xD504;&#xB864;&#xB9B0; &#xD6A8;&#xC18C;&#xC758; &#xBE44;&#xD65C;&#xC131;&#xD654;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xAD6C;&#xC870;&#xC801; &#xAE30;&#xCD08;.

La deshidrogenasa de prolina flavoenzyme cataliza el primer paso del catabolismo de la prolina, la oxidaci&oacute;n de la prolina a pyrroline-5-carboxylate. Presentamos la primera estructura cristalina de una deshidrogenasa de prolina inactivada irreversible. La estructura de resoluci&oacute;n A 1,9 de Thermus thermophilus deshidrogenasa de prolina inactivada por el inhibidor basado en mecanismos de N-propargylglycine muestra que el N5 del cofactor flavin covalente est&aacute; conectado al - grupo amino de Lys99 trav&eacute;s de un v&iacute;nculo de tres carbonos, consistente con el an&aacute;lisis espectral de masa de la enzima inactivada. El anillo de isoaloxazina tiene un &aacute;ngulo de mariposa de 25 grados, que sugiere que el cofactor de flavin se reduce. Dos mecanismos pueden explicar estas observaciones. En tanto, N-propargylglycine es oxidado a N-propargyliminoglycine. En uno de los mecanismos, esta compuesto de iminio alfa, beta-insaturado es atacado por el &aacute;tomo N5 de la flavina reducida ahora para producir un producto de adici&oacute;n 1,4. La formaci&oacute;n de base de Schiff entre Lys99 y la imina del producto de adici&oacute;n 1,4 libera glicina y enlaces la enzima el flavin modificado. En el segundo mecanismo, hidr&oacute;lisis de N-propargyliminoglycine da propynal y glicina. Una reacci&oacute;n de adici&oacute;n 1,4 con propynal junto con la formaci&oacute;n de base de Schiff entre Lys99 y los grupo carbonilo amarres la enzima el flavin mediante una cadena de tres carbonos. La hidr&oacute;lisis no enzim&aacute;ticas presumido de N-propargyliminoglycine y la posterior reconsolidaci&oacute;n del propynal a la enzima hacen el &uacute;ltimo mecanismo menos probable.

Base estructural para la inactivaci&oacute;n de Thermus thermophilus deshidrogenasa de prolina por N-propargylglycine.

Bifunctional &#xD504;&#xB864;&#xB9B0; catabolic flavoenzyme, &#xD504;&#xB864;&#xB9B0; &#xC0AC;&#xC6A9;&#xB960;&#xC744; (&#xB3C4; &#xB370; &#xCCB4;), catalyzes &#xC720;&#xD589; &#xC885;&#xC18D; &#xD504;&#xB864;&#xB9B0; &#xD6A8;&#xC18C; (PRODH)&#xC758; &#xC21C;&#xCC28;&#xC801; &#xD65C;&#xB3D9; &#xD1B5;&#xD574; &#xC870;&#xBBF8;&#xB8CC;&#xB97C; &#xD504;&#xB864;&#xB9B0;&#xC758; &#xC0B0;&#xD654;&#xC640; NAD (+)-&#xC885;&#xC18D; &#xB378;&#xD0C0; (1)-pyrroline-5-&#xCE74;&#xBCF5;&#xC2E4;&#xC0B0; &#xD6A8;&#xC18C; (P5CDH) &#xB3C4;&#xBA54;&#xC778;. &#xB3C4; &#xB370; &#xCCB4; &#xB3C4;&#xBA54;&#xC778; &#xC911; &#xC77C;&#xBD80;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xAD6C;&#xC870;&#xB294; &#xC54C;&#xB824;&#xC838; &#xC788;&#xC9C0;&#xB9CC; &#xC804;&#xCCB4; &#xAE38;&#xC774; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8; &#xAD6C;&#xC870; &#xC774;&#xC804;&#xC5D0; &#xD574;&#xACB0; &#xD558;&#xC9C0;&#xB294; &#xAC83;. &#xC5EC;&#xAE30;&#xB294; 2.1 A &#xD574;&#xC0C1;&#xB3C4;&#xC758; &#xACB0;&#xC815; &#xAD6C;&#xC870;&#xB3C4;&#xB97C; &#xB370; &#xCCB4; &#xC791;&#xC740; &#xAC01;&#xB3C4; x-&#xC120; &#xC0B0;&#xB780;, &#xBD84;&#xC11D; ultracentrifugation &#xC548;&#xC815; &#xC0C1;&#xD0DC;&#xC640; &#xBE60;&#xB978; &#xBC18;&#xC751; &#xC18D;&#xB3C4; &#xB860;&#xC5D0;&#xC11C; &#xB370;&#xC774;&#xD130; Bradyrhizobium &#xB098;&#xBB34;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC54C;&#xB824;&#xB4DC;&#xB9BD;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xB3C4; &#xB370; &#xCCB4; &#xC194;&#xB8E8;&#xC158; 150 1. &#xC9C1;&#xACBD;&#xC5D0;&#xC5D0;&#xC11C; &#xACE0;&#xB9AC; &#xBAA8;&#xC591;&#xC758; tetramer &#xD615;&#xC131; &#xAC01; protomer &#xB0B4;&#xC5D0;&#xC11C; PRODH &#xBC0F; P5CDH &#xD65C;&#xC131; &#xC0AC;&#xC774;&#xD2B8; 41 A&#xC758; &#xAC70;&#xB9AC;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC11C;&#xB85C; &#xC5BC;&#xAD74;&#xC640; &#xB300;&#xD615;, &#xBD88;&#xADDC;&#xCE59; &#xD55C; &#xBAA8;&#xC591;&#xC758; &#xAD6C;&#xBA4D;&#xC73C;&#xB85C; &#xC5F0;&#xACB0; &#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC18D;&#xB3C4; &#xB860; &#xCE21;&#xC815; &#xD45C;&#xC2DC; &#xC870;&#xBBF8;&#xB8CC; &#xC0DD;&#xC0B0; &#xC81C;&#xC548; &#xD558;&#xB294; &#xB378;&#xD0C0; (1)-pyrroline-5-&#xCE74;&#xBCF5;&#xC2E4;&#xC0B0;, &#xC911;&#xAE09;&#xC740; &#xC120;&#xD638; P5CDH &#xB3C4;&#xBA54;&#xC778;&#xC744; &#xC804;&#xC1A1; &#xBCF4;&#xB2E4;&#xB294; &#xB300;&#xB7C9; &#xB9E4;&#xCCB4;&#xB85C; &#xCD9C;&#xC2DC; &#xC9C0;&#xC5F0; &#xB2E8;&#xACC4; &#xC5C6;&#xC774; &#xBC1C;&#xC0DD; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xAD6C;&#xC870; &#xBC0F; &#xC6B4;&#xB3D9; &#xB370;&#xC774;&#xD130; &#xC554;&#xC2DC; &#xAD6C;&#xBA4D;&#xC740; &#xBAA8;&#xB450; &#xB378;&#xD0C0; (1)-pyrroline-5-&#xCE74;&#xBCF5;&#xC2E4;&#xC0B0; &#xC870;&#xBBF8;&#xB8CC; semialdehyde &#xBC0F; &#xC870;&#xBBF8;&#xB8CC; semialdehyde P5CDH &#xD65C;&#xC131; &#xC0AC;&#xC774;&#xD2B8;&#xB85C; &#xC804;&#xC1A1;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xBCF4;&#xD638; &#xB41C; &#xB3C4;&#xAD00;&#xC758; &#xAC00;&#xC218;&#xBD84;&#xD574;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xBBF8;&#xC138;&#xD55C; &#xD608;&#xAD00;.

Bradyrhizobium &#xB098;&#xBB34;&#xC5D0;&#xC11C; bifunctional &#xD504;&#xB864;&#xB9B0; &#xC0AC;&#xC6A9;&#xB960; A flavoenzyme&#xC758; &#xACB0;&#xC815; &#xAD6C;&#xC870;.

&#x53CC;&#x5B98;&#x80FD;&#x56E2;&#x7684;&#x812F;&#x6C28;&#x9178;&#x5206;&#x89E3;&#x4EE3;&#x8C22; flavoenzyme&#xFF0C;&#x812F;&#x6C28;&#x9178;&#x5229;&#x7528;&#x7387; &#xFF08;&#x5371;&#x9669;&#xFF09;&#xFF0C;&#x50AC;&#x5316;&#x6C27;&#x5316;&#x7684;&#x812F;&#x6C28;&#x9178;&#x5BF9;&#x8C37;&#x6C28;&#x9178;&#x901A;&#x8FC7;&#x8FDE;&#x7EED;&#x7684;&#x6D3B;&#x52A8;&#x4F9D;&#x8D56;&#x4E8E;&#x65F6;&#x5C1A;&#x7684;&#x812F;&#x6C28;&#x9178;&#x8131;&#x6C22;&#x9176; (PRODH) &#x548C; NAD (+)-&#x4F9D;&#x8D56;&#x4E09;&#x89D2;&#x6D32; 1-&#x54AF;-5-&#x7FA7;&#x9178;&#x76D0;&#x8131;&#x6C22;&#x9176; (P5CDH) &#x57DF;&#x3002;&#x867D;&#x7136;&#x4F17;&#x6240;&#x5468;&#x77E5;&#x7684;&#x4E00;&#x4E9B;&#x5371;&#x9669;&#x7684;&#x57DF;&#x7ED3;&#x6784;&#xFF0C;&#x5168;&#x957F;&#x86CB;&#x767D;&#x8D28;&#x7ED3;&#x6784;&#x4EE5;&#x524D;&#x5C1A;&#x672A;&#x89E3;&#x51B3;&#x3002;&#x5728;&#x8FD9;&#x91CC;&#x6211;&#x4EEC;&#x62A5;&#x544A; 2.1 A &#x5206;&#x8FA8;&#x7387;&#x6676;&#x4F53;&#x7ED3;&#x6784;&#x7684;&#x5371;&#x9669;&#x4ECE;&#x65E5;&#x672C;&#x8840;&#x5438;&#x866B;&#x6839;&#x7624;&#x83CC;&#x548C; x &#x5C04;&#x7EBF;&#x5C0F;&#x89D2;&#x6563;&#x5C04;&#x3001; &#x5206;&#x6790;&#x8D85;&#x901F;&#x79BB;&#x5FC3;&#x6CD5;&#x548C;&#x7A33;&#x6001;&#x548C;&#x5FEB;&#x901F;&#x53CD;&#x5E94;&#x7684;&#x52A8;&#x529B;&#x5B66;&#x6570;&#x636E;&#x3002;&#x5371;&#x9669;&#x5F62;&#x6210;&#x73AF;&#x5F62;&#x56DB;&#x805A;&#x4F53;&#x4E2D;&#x6709;&#x4E00;&#x4E2A;&#x76F4;&#x5F84;&#x4E3A; 150 A.&#x89E3;&#x51B3;&#x65B9;&#x6848;&#x5185;&#x6BCF;&#x4E2A; protomer PRODH &#x548C; P5CDH &#x7684;&#x6D3B;&#x52A8;&#x7AD9;&#x70B9;&#x4E92;&#x76F8;&#x9762;&#x5BF9; 41 A &#x7684;&#x8DDD;&#x79BB;&#x548C;&#x7531;&#x5927;&#x3001; &#x4E0D;&#x89C4;&#x5219;&#x5F62;&#x72B6;&#x7684;&#x578B;&#x8154;&#x76F8;&#x8FDE;&#x3002;&#x52A8;&#x529B;&#x5B66;&#x6D4B;&#x91CF;&#x663E;&#x793A;&#x8C37;&#x6C28;&#x9178;&#x751F;&#x4EA7;&#x65E0;&#x6EDE;&#x540E;&#x671F;&#xFF0C;&#x51FA;&#x73B0;&#x6697;&#x793A;&#x4E2D;&#x95F4;&#x4F53;&#x3001; &#x4E09;&#x89D2;&#x6D32; 1-&#x54AF;-5-&#x7FA7;&#x9178;&#xFF0C;&#x662F;&#x6700;&#x597D;&#x662F;&#x8F6C;&#x5230; P5CDH &#x57DF;&#x800C;&#x4E0D;&#x662F;&#x91CA;&#x653E;&#x5230;&#x6279;&#x91CF;&#x4ECB;&#x8D28;&#x3002;&#x7ED3;&#x6784;&#x548C;&#x52A8;&#x529B;&#x5B66;&#x6570;&#x636E;&#x610F;&#x5473;&#x7740;&#x8154;&#x65E2;&#x4F5C;&#x4E3A;&#x4E09;&#x89D2;&#x6D32; 1-&#x54AF;-5-&#x7FA7;&#x9178;&#x8C37;&#x6C28;&#x9178;&#x534A;&#x548C;&#x53D7;&#x4FDD;&#x62A4;&#x7684;&#x7BA1;&#x9053;&#x8FD0;&#x8F93;&#x7684; P5CDH &#x6D3B;&#x52A8;&#x7F51;&#x7AD9;&#x5BF9;&#x8C37;&#x6C28;&#x9178;&#x534A;&#x89E3;&#x7684;&#x5FAE;&#x89C2;&#x8239;&#x53EA;&#x3002;

&#x6839;&#x7624;&#x83CC;&#x65E5;&#x672C;&#x53CC;&#x5B98;&#x80FD;&#x56E2;&#x7684;&#x812F;&#x6C28;&#x9178;&#x5229;&#x7528; A flavoenzyme &#x7684;&#x6676;&#x4F53;&#x7ED3;&#x6784;&#x3002;

The bifunctional proline catabolic flavoenzyme, proline utilization A (PutA), catalyzes the oxidation of proline to glutamate via the sequential activities of FAD-dependent proline dehydrogenase (PRODH) and NAD(+)-dependent Delta(1)-pyrroline-5-carboxylate dehydrogenase (P5CDH) domains. Although structures for some of the domains of PutA are known, a structure for the full-length protein has not previously been solved. Here we report the 2.1 A resolution crystal structure of PutA from Bradyrhizobium japonicum, along with data from small-angle x-ray scattering, analytical ultracentrifugation, and steady-state and rapid-reaction kinetics. PutA forms a ring-shaped tetramer in solution having a diameter of 150 A. Within each protomer, the PRODH and P5CDH active sites face each other at a distance of 41 A and are connected by a large, irregularly shaped cavity. Kinetics measurements show that glutamate production occurs without a lag phase, suggesting that the intermediate, Delta(1)-pyrroline-5-carboxylate, is preferably transferred to the P5CDH domain rather than released into the bulk medium. The structural and kinetic data imply that the cavity serves both as a microscopic vessel for the hydrolysis of Delta(1)-pyrroline-5-carboxylate to glutamate semialdehyde and a protected conduit for the transport of glutamate semialdehyde to the P5CDH active site.

Crystal structure of the bifunctional proline utilization A flavoenzyme from Bradyrhizobium japonicum.

La proline bifonctionnels catabolique flavoenzymes, utilisation proline un (PutA), catalyse l&#39;oxydation de la proline au glutamate via l&#39;activit&eacute; s&eacute;quentielle de FAD-d&eacute;pendante proline d&eacute;shydrog&eacute;nase (PRODH) et NAD (+)-domaines de d&eacute;shydrog&eacute;nase (P5CDH) d&eacute;pendants Delta 1-pyrroline-5-carboxylate. Bien que les structures pour certains des domaines de PutA sont connus, une structure pour la prot&eacute;ine pleine longueur n&#39;a pas d&eacute;j&agrave; &eacute;t&eacute; r&eacute;solue. Nous rapportons ici le 2.1 une r&eacute;solution crystal structure de PutA de Bradyrhizobium japonicum, ainsi que les donn&eacute;es de diffusion petits angles des rayons x, ultracentrifugation analytique et cin&eacute;tique de l&#39;&eacute;quilibre et la force de r&eacute;action rapide. PutA constitue un t&eacute;tram&egrave;re en forme d&#39;anneau dans une solution ayant un diam&egrave;tre de 150 A. Au sein de chaque protom&egrave;re, les sites actifs PRODH et P5CDH font face &agrave; une distance de 41 A et sont reli&eacute;s par une cavit&eacute; large, de forme irr&eacute;guli&egrave;re. Les mesures de cin&eacute;tique montrent que la production de glutamate se produit sans une phase de latence, ce qui sugg&egrave;re que l&#39;interm&eacute;diaire, Delta 1-pyrroline-5-carboxylate, est pr&eacute;f&eacute;rence transf&eacute;r&eacute; au domaine P5CDH plut&ocirc;t lib&eacute;r&eacute; dans le milieu en vrac. Les donn&eacute;es structurales et cin&eacute;tiques impliquent que la cavit&eacute; sert aussi bien comme un navire microscopique pour l&#39;hydrolyse du Delta 1-pyrroline-5-carboxylate de glutamate semiald&eacute;hyde et une conduite prot&eacute;g&eacute;e pour le transport de glutamate semiald&eacute;hyde au site actif P5CDH.

Structure cristalline de la proline bifonctionnels utilisation A flavoenzymes de Bradyrhizobium japonicum.

Die bifunktionelle Prolin katabolischen Flavoenzyme, Prolin-Auslastung (PutA), katalysiert die Oxidation von Prolin zu Glutamat &uuml;ber laufende Aktivit&auml;ten der FAD-abh&auml;ngige Prolin Dehydrogenase (SEMANAL) und NAD (+)-abh&auml;ngige Delta-1-Pyrroline-5-carboxylat-Dehydrogenase (P5CDH)-Dom&auml;nen. Obwohl Strukturen f&uuml;r einige der Bereiche der PutA bekannt sind, wurde eine Struktur f&uuml;r das Protein in bisher nicht gel&ouml;st. Hier berichten wir die 2,1 A Aufl&ouml;sung Kristallstruktur von PutA von Bradyrhizobium Japonicum, zusammen mit Daten von Small-Angle R&ouml;ntgenstreuung, analytische Ultrazentrifugation und Steady-State und schnelle Reaktion Kinetik. PutA bildet eine ringf&ouml;rmige Tetramer in L&ouml;sung mit einem Durchmesser von 150 A. Innerhalb jedes Protomer die SEMANAL und P5CDH aktiven Zentren stehen sich im Abstand von 41 A und sind durch einen gro&szlig;en, unregelm&auml;&szlig;ig geformten Hohlraum verbunden. Kinetik-Messungen zeigen, dass Glutamat-Fertigung ohne Verz&ouml;gerung Phase erfolgt, was darauf hindeutet, dass die Mittelstufe, Delta 1-Pyrroline-5-carboxylat, vorzugsweise in der P5CDH-Dom&auml;ne &uuml;bertragen anstatt in das Massen-Medium freigesetzt. Die strukturellen und kinetischen Daten bedeuten, dass der Hohlraum sowohl dient als mikroskopisch kleine Beh&auml;lter f&uuml;r die Hydrolyse von Delta 1-Pyrroline-5-carboxylat Glutamat-Semialdehyd und eine gesch&uuml;tzte Conduit f&uuml;r den Transport von Glutamat-Semialdehyd zur Website aktiv P5CDH.

Kristallstruktur von der bifunktionelle Prolin Auslastung A Flavoenzyme aus Bradyrhizobium Japonicum.

La prolina bifunzionale catabolico flavoenzyme, utilizzazione di prolina un (PutA), catalizza l&#39;ossidazione di prolina a glutammato attraverso l&#39;attivit&agrave; sequenziale di deidrogenasi FAD-dipendente a prolina (PRODH) e NAD (+)-dipendente Delta (1) - pirrolina - 5-carbossilato domini deidrogenasi (P5CDH). Anche se sono noti strutture per alcuni dei domini di PutA, una struttura per il full-length della proteina non ha precedentemente stato risolto. Qui riportiamo la 2.1 una risoluzione crystal struttura di PutA da Bradyrhizobium japonicum, insieme ai dati dalla dispersione small-angle x-ray, ultracentrifugazione analitica e cinetica dello stato stazionario e di reazione rapida. PutA forma un tetramero a forma di anello in soluzione con un diametro di 150 A. All&#39;interno di ogni protomer, i siti attivi PRODH e P5CDH di fronte a altra ad una distanza di 41 A e sono collegati da una cavit&agrave; di grandi dimensioni, dalla forma irregolare. Cinetica misurazioni mostrano che glutammato produzione avviene senza una fase di lag, suggerendo che l&#39;intermedio, Delta (1) - pirrolina - 5-carbossilato, &egrave; preferibilmente trasferito al dominio P5CDH piuttosto che rilasciata nel mezzo alla rinfusa. I dati cinetici e strutturali implicano che la cavit&agrave; serve sia come una nave microscopica per l&#39;idrolisi del Delta (1) - pirrolina - 5-carbossilato di glutammato semialdeide e un conduttore protetto per il trasporto di glutammato semialdeide al sito attivo P5CDH.

Struttura cristallina della prolina bifunzionale utilizzazione A flavoenzyme da Bradyrhizobium japonicum.

&#x30D7;&#x30ED;&#x30EA;&#x30F3;&#x4F7F;&#x7528;&#x7387; &#xFF08;&#x58F2;&#x6625;&#x5A66;&#xFF09; 2&#x5B98;&#x30D7;&#x30ED;&#x30EA;&#x30F3;&#x7570;&#x5316;&#x30D5;&#x30E9;&#x30D3;&#x30F3; &#x30D7;&#x30ED;&#x30EA;&#x30F3; &#x30B0;&#x30EB;&#x30BF;&#x30DF;&#x30F3;&#x9178;&#x3092;&#x4ECB;&#x3057;&#x3066;&#x6D41;&#x884C;&#x4F9D;&#x5B58;&#x30D7;&#x30ED;&#x30EA;&#x30F3;&#x8131;&#x6C34;&#x7D20;&#x9175;&#x7D20; (PRODH) &#x306E;&#x30B7;&#x30FC;&#x30B1;&#x30F3;&#x30B7;&#x30E3;&#x30EB; &#x30A2;&#x30AF;&#x30C6;&#x30A3;&#x30D3;&#x30C6;&#x30A3;&#x3078;&#x306E;&#x9178;&#x5316;&#x89E6;&#x5A92;&#x4F5C;&#x7528;&#x3092;&#x53CA;&#x307C;&#x3059;&#x3068; NAD (+)-&#x4F9D;&#x5B58;&#x30C7;&#x30EB;&#x30BF; (1) - &#x30D4;&#x30ED;&#x30EA;&#x30F3; - 5-&#x30AB;&#x30EB;&#x30DC;&#x30F3;&#x9178;&#x8131;&#x6C34;&#x7D20;&#x9175;&#x7D20; (P5CDH) &#x30C9;&#x30E1;&#x30A4;&#x30F3;&#x3002;&#x30D5;&#x30EB;&#x30EC;&#x30F3;&#x30B0;&#x30B9;&#x306E;&#x86CB;&#x767D;&#x8CEA;&#x306E;&#x69CB;&#x9020;&#x306F;&#x3001;&#x3044;&#x304F;&#x3064;&#x304B;&#x306E;&#x58F2;&#x6625;&#x5A66;&#x306E;&#x30C9;&#x30E1;&#x30A4;&#x30F3;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x69CB;&#x9020;&#x304C;&#x77E5;&#x3089;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x304C;&#x3001;&#x4EE5;&#x524D;&#x89E3;&#x6C7A;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x305B;&#x3093;&#x3002;2.1 A &#x5206;&#x89E3;&#x80FD;&#x7D50;&#x6676;&#x69CB;&#x9020;&#x306E;&#x58F2;&#x6625;&#x5A66;&#x3001;&#x5C0F;&#x89D2; x &#x7DDA;&#x6563;&#x4E71;&#x3001;&#x8D85;&#x9060;&#x5FC3;&#x5206;&#x6790;&#x6CD5;&#x3001;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x5B9A;&#x5E38;&#x72B6;&#x614B;&#x3068;&#x8FC5;&#x901F;&#x306A;&#x53CD;&#x5FDC;&#x901F;&#x5EA6;&#x8AD6;&#x304B;&#x3089;&#x306E;&#x30C7;&#x30FC;&#x30BF;&#x3068;&#x4E00;&#x7DD2;&#x306B;&#x30C0;&#x30A4;&#x30BA;&#x6839;&#x7C92;&#x304B;&#x3089;&#x3092;&#x5831;&#x544A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x58F2;&#x6625;&#x5A66;&#x5F84; 150 A. &#x306E;&#x30BD;&#x30EA;&#x30E5;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x3067;&#x74B0;&#x72B6; 4 &#x91CF;&#x4F53;&#x3092;&#x5F62;&#x6210;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x5404;&#x5358;&#x91CF;&#x5185; PRODH &#x304A;&#x3088;&#x3073; P5CDH &#x306E;&#x6D3B;&#x6027;&#x30B5;&#x30A4;&#x30C8; 41 A &#x306E;&#x8DDD;&#x96E2;&#x3067;&#x304A;&#x4E92;&#x3044;&#x306B;&#x76F4;&#x9762;&#x3057;&#x3001;&#x5927;&#x898F;&#x6A21;&#x306A;&#x4E0D;&#x898F;&#x5247;&#x306A;&#x5F62;&#x306E;&#x7A7A;&#x6D1E;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x63A5;&#x7D9A;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x30AD;&#x30CD;&#x30C6;&#x30A3;&#x30AF;&#x30B9;&#x6E2C;&#x5B9A;&#x3092;&#x793A;&#x3059;&#x767A;&#x751F;&#x30B0;&#x30EB;&#x30BF;&#x30DF;&#x30F3;&#x9178;&#x751F;&#x7523;&#x9045;&#x308C;&#x30D5;&#x30A7;&#x30FC;&#x30BA;&#x306A;&#x3057;&#x306F;&#x3001;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x793A;&#x5506;&#x3057;&#x3066;&#x30C7;&#x30EB;&#x30BF; (1) - &#x30D4;&#x30ED;&#x30EA;&#x30F3; - 5 &#x4E2D;&#x9593;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;-&#x30AB;&#x30EB;&#x30DC;&#x30F3;&#x9178;&#x3001;&#x597D;&#x307E;&#x3057;&#x304F;&#x306F; P5CDH &#x30C9;&#x30E1;&#x30A4;&#x30F3;&#x306B;&#x8EE2;&#x9001;&#x3088;&#x308A;&#x4E00;&#x62EC;&#x5A92;&#x4F53;&#x306B;&#x30EA;&#x30EA;&#x30FC;&#x30B9;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x69CB;&#x9020;&#x7684;&#x30FB;&#x52D5;&#x529B;&#x5B66;&#x7684;&#x30C7;&#x30FC;&#x30BF; &#x30AD;&#x30E3;&#x30D3;&#x30C6;&#x30A3;&#x4E21;&#x65B9;&#x30C7;&#x30EB;&#x30BF; (1) - &#x30D4;&#x30ED;&#x30EA;&#x30F3; - 5 &#x306E;&#x52A0;&#x6C34;&#x5206;&#x89E3;&#x306E;&#x5FAE;&#x8996;&#x7684;&#x5BB9;&#x5668;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x6A5F;&#x80FD;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x610F;&#x5473;&#x3059;&#x308B;-&#x30AB;&#x30EB;&#x30DC;&#x30F3;&#x9178;&#x30BB;&#x30DF;&#x30A2;&#x30EB;&#x30C7;&#x30D2;&#x30C9; &#x30B0;&#x30EB;&#x30BF;&#x30DF;&#x30F3;&#x9178;&#x3068;&#x30B0;&#x30EB;&#x30BF;&#x30DF;&#x30F3;&#x9178;&#x9178;&#x30BB;&#x30DF;&#x30A2;&#x30EB;&#x30C7;&#x30D2;&#x30C9; P5CDH &#x30A2;&#x30AF;&#x30C6;&#x30A3;&#x30D6; &#x30B5;&#x30A4;&#x30C8;&#x3078;&#x306E;&#x8F38;&#x9001;&#x7528;&#x306E;&#x4FDD;&#x8B77;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x5C0E;&#x7BA1;&#x306B;&#x3002;

2&#x5B98;&#x30D7;&#x30ED;&#x30EA;&#x30F3;&#x5229;&#x7528; A &#x30D5;&#x30E9;&#x30D3;&#x30F3; &#x30C0;&#x30A4;&#x30BA;&#x6839;&#x7C92;&#x304B;&#x3089;&#x306E;&#x7D50;&#x6676;&#x69CB;&#x9020;&#x3002;

La prolina bifuncional flavoenzyme catab&oacute;lico, utilizaci&oacute;n de prolina (una PutA), cataliza la oxidaci&oacute;n de la prolina a glutamato mediante las actividades secuenciales de la deshidrogenasa de prolina FAD-dependiente (PRODH) y NAD (+)-dominios de deshidrogenasa (P5CDH) de 1-pyrroline-5-carboxylate de Delta dependientes. Aunque se conocen estructuras para algunos de los dominios de PutA, una estructura de la prote&iacute;na integral no se ha resuelto anteriormente. Aqu&iacute; divulgamos la 2.1 A resoluci&oacute;n estructura cristalina de PutA de Bradyrhizobium japonicum, junto con los datos de dispersi&oacute;n de rayos x de peque&ntilde;o &aacute;ngulo, ultracentrifugaci&oacute;n y cin&eacute;tica de estado estacionario y reacci&oacute;n r&aacute;pida. PutA forma un tetr&aacute;mero en forma de anillo en soluci&oacute;n que tiene un di&aacute;metro de 150 A. Dentro de cada prot&oacute;mero, los sitios activos PRODH y P5CDH uno frente al otro a una distancia de 41 A y est&aacute;n conectados por una cavidad grande y de forma irregular. Cin&eacute;tica mediciones muestran que la producci&oacute;n de glutamato ocurre sin una fase de retraso, sugiriendo que el intermedio, Delta 1-pyrroline-5-carboxylate, es preferiblemente transfiri&oacute; el dominio de P5CDH en lugar de liberados en el medio de la mayor parte. Los datos estructurales y cin&eacute;ticos implican que la cavidad sirve tanto como un buque microsc&oacute;pico para la hidr&oacute;lisis de Delta 1-pyrroline-5-carboxylate glutamato semialdeh&iacute;do y un conducto protegido para el transporte de glutamato semialdeh&iacute;do al sitio activo de P5CDH.

Estructura cristalina de la prolina bifuncional utilizaci&oacute;n A flavoenzyme de Bradyrhizobium japonicum.

Der erste Schritt in deiner Zelle Infektion von Menschen und die eng verwandten Simianes Immundefizienz-Viren (HIV und SIV, beziehungsweise) tritt bei der Bindung von Trimere Umschlag Glykoproteinen (Env), bestehend aus Heterodimere der viralen Transmembran-Glykoprotein (gp41) und Oberfl&auml;chen-Glykoprotein (gp120) in T-Zellen als Ziel. Wissen &uuml;ber die molekulare Struktur der Trimere Env auf intakte Viren ist wichtig f&uuml;r das Verst&auml;ndnis der molekularen Mechanismen Virus-Zell-Interaktionen sowohl f&uuml;r die Gestaltung der wirksame Immunogen-basierte Impfstoffe zur Bek&auml;mpfung von HIV/AIDS. Fr&uuml;here Analysen der intakten HIV-1 BaL Virionen f&uuml;hrten bereits Strukturen der Trimere Env in Unliganded und CD4-liganded Zust&auml;nde bei ~ 20 &Aring; Aufl&ouml;sung. Hier zeigen wir, dass die molekularen Architekturen der Trimere Env aus SIVmneE11S, SIVmac239 und HIV-1-R3A-St&auml;mme sind eng vergleichbar, die zuvor f&uuml;r HIV-1 BaL, mit der V1 und V2, die Variable Schleifen auf dem H&ouml;hepunkt der Spike, nahe an der Kontaktzone zwischen Virus und Zelle gelegen. Die Lage der V1/V2 Schleifen in Trimere Env best&auml;tigte endg&uuml;ltig Strukturanalyse von HIV-1-R3A Virionen konstruiert, ausdr&uuml;ckliche Env mit l&ouml;schen diese Schleifen. Auff&auml;llig ist, ist in der CP-MAC, einem CD4-unabh&auml;ngigen Stamm SIV, Trimere Env in eine konstitutiv &quot;offen&quot; Konformation mit gp120 Trimere gespreizten heraus in eine Konformation wie man f&uuml;r HIV-1 BaL Env, wenn es mit sCD4 und der CD4i-Antik&ouml;rper 17b komplexiert ist. Unsere Ergebnisse eine strukturelle Erkl&auml;rung f&uuml;r die molekularen Mechanismen der CD4-unabh&auml;ngigen Viren Eintrag vorschlagen und, dass Cryo-Elektron-Tomographie verwendet werden kann, um getrennte, funktionell relevante Quatern&auml;re Strukturen der Env angezeigt auf intakte Viren zu entdecken weiter aufzubauen.

Molekulare Architekturen der Trimere SIV und HIV-1 Umschlag-Glykoproteine auf intakte Viren: Stamm-abh&auml;ngigen Schwankungen der quart&auml;ren Struktur.

&#x76EE;&#x6807;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x548C;&#x611F;&#x67D3;&#x7684;&#x4EBA;&#xFF0C;&#x5BC6;&#x5207;&#x76F8;&#x5173;&#x7684;&#x7334;&#x514D;&#x75AB;&#x7F3A;&#x9677;&#x75C5;&#x6BD2;&#x7684;&#x7B2C;&#x4E00;&#x6B65; &#xFF08;&#x827E;&#x6ECB;&#x75C5;&#x6BD2;&#x548C; SIV&#xFF0C;&#x5206;&#x522B;&#xFF09; &#x4E0E; heterodimers &#x7684;&#x75C5;&#x6BD2;&#x8DE8;&#x819C;&#x7CD6;&#x86CB;&#x767D; (gp41&#xFF09; &#x548C;&#x5230;&#x76EE;&#x6807; T &#x7EC6;&#x80DE;&#x8868;&#x9762;&#x7684;&#x7CD6;&#x86CB;&#x767D; (gp120) &#x7EC4;&#x6210;&#x7684;&#x4E09;&#x8054;&#x5305;&#x819C;&#x7CD6;&#x86CB;&#x767D; (Env) &#x7ED1;&#x5B9A;&#x65F6;&#x53D1;&#x751F;&#x3002;&#x4E09;&#x8054; Env &#x5206;&#x5B50;&#x5B8C;&#x6574;&#x7684;&#x75C5;&#x6BD2;&#x77E5;&#x8BC6;&#x662F;&#x7ED3;&#x6784;&#x7684;&#x7406;&#x89E3;&#x57FA;&#x672C;&#x75C5;&#x6BD2;&#x7EC6;&#x80DE;&#x76F8;&#x4E92;&#x4F5C;&#x7528;&#x7684;&#x5206;&#x5B50;&#x673A;&#x5236;&#x548C;&#x6709;&#x6548;&#x7684;&#x57FA;&#x4E8E;&#x514D;&#x75AB;&#x539F;&#x7684;&#x75AB;&#x82D7;&#x7684;&#x8BBE;&#x8BA1;&#xFF0C;&#x4EE5;&#x9632;&#x6CBB;&#x827E;&#x6ECB;&#x75C5;&#x6BD2;/&#x827E;&#x6ECB;&#x75C5;&#x7684;&#x91CD;&#x8981;&#x3002;&#x4E09;&#x8054; Env &#x5728; unliganded &#x7ED3;&#x6784;&#x4E2D;&#x5DF2;&#x7ECF;&#x5BFC;&#x81F4;&#x4EE5;&#x524D;&#x7684;&#x5B8C;&#x6574;&#x827E;&#x6ECB;&#x75C5;&#x6BD2; 1 BaL virions &#x7684;&#x5206;&#x6790;&#x548C; CD4 liganded ~ 20 &#x2460; &#x5206;&#x8FA8;&#x7387;&#x3002;&#x5728;&#x8FD9;&#x91CC;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x8868;&#x660E;&#x7684;&#x4E09;&#x8054; Env SIVmneE11S&#xFF0C;&#x4ECE;&#x4F53;&#x7CFB;&#x7ED3;&#x6784;&#x7684;&#x5206;&#x5B50; SIVmac239 &#x548C;&#x827E;&#x6ECB;&#x75C5;&#x6BD2; 1 R3A &#x682A;&#x662F;&#x5BC6;&#x5207;&#x76F8;&#x5AB2;&#x7F8E;&#xFF0C;&#x5148;&#x524D;&#x786E;&#x5B9A;&#x7684;&#x827E;&#x6ECB;&#x75C5;&#x6BD2; 1 BaL&#xFF0C;V1 &#x548C; V2 &#x53D8;&#x91CF;&#x5FAA;&#x73AF;&#x4F4D;&#x4E8E;&#x56FE;&#x6587;&#x573A;&#x4E2D;&#xFF0C;&#x63A5;&#x8FD1;&#x75C5;&#x6BD2;&#x4E0E;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x4E4B;&#x95F4;&#x7684;&#x63A5;&#x89E6;&#x533A;&#x57DF;&#x7684;&#x9876;&#x70B9;&#x3002;&#x5728;&#x4E09;&#x8054; Env V1/V2 &#x5FAA;&#x73AF;&#x7684;&#x4F4D;&#x7F6E;&#x660E;&#x786E;&#x8BC1;&#x5B9E;&#x4E86;&#x827E;&#x6ECB;&#x75C5;&#x6BD2; 1 R3A virions &#x5220;&#x9664;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x5FAA;&#x73AF;&#x4E0E;&#x5FEB;&#x9012; Env &#x57FA;&#x56E0;&#x4FEE;&#x9970;&#x7684;&#x7ED3;&#x6784;&#x5206;&#x6790;&#x3002;&#x5F15;&#x4EBA;&#x6CE8;&#x76EE;&#x7684;&#x662F;&#xFF0C;&#x5728; CD4 &#x72EC;&#x7ACB;&#x5E94;&#x53D8;&#xFF0C;SIV CP MAC &#x4E09;&#x8054; Env &#x5904;&#x4E8E;&#x4E00;&quot;&#x5F00;&#x653E;&quot;&#x7684;&#x6784;&#x8C61;&#x6709; gp120 &#x773C;&#x73E0;&#x7C7B;&#x4F3C;&#x4E8E;&#x89C1; Hiv-1 BaL &#x4E0E; sCD4 &#x548C; CD4i &#x6297;&#x4F53; 17b &#x7EDC;&#x5408;&#x65F6;&#x6784;&#x8C61;&#x4E2D;&#x7684;&#x4E09;&#x805A;&#x4F53;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x7684;&#x7814;&#x7A76;&#x7ED3;&#x679C;&#x8868;&#x660E; CD4 &#x72EC;&#x7ACB;&#x75C5;&#x6BD2;&#x6027;&#x6761;&#x76EE;&#x7684;&#x5206;&#x5B50;&#x673A;&#x5236;&#x7ED3;&#x6784;&#x89E3;&#x91CA;&#x548C;&#x8FDB;&#x4E00;&#x6B65;&#x5EFA;&#x7ACB;&#x8BE5;&#x4F4E;&#x6E29;&#x7535;&#x5B50;&#x65AD;&#x5C42;&#x626B;&#x63CF;&#x53EF;&#x4EE5;&#x7528;&#x4E8E;&#x53D1;&#x73B0;&#x72EC;&#x7279;&#x3001; &#x529F;&#x80FD;&#x4E0A;&#x76F8;&#x5173;&#x7684;&#x7B2C;&#x56DB;&#x7EAA;&#x7ED3;&#x6784;&#x7684; Env &#x663E;&#x793A;&#x5B8C;&#x6574;&#x7684;&#x75C5;&#x6BD2;&#x3002;

&#x4E09;&#x8054; SIV &#x548C;&#x827E;&#x6ECB;&#x75C5;&#x6BD2; 1 &#x5305;&#x819C;&#x7CD6;&#x86CB;&#x767D;&#x5BF9;&#x5B8C;&#x6574;&#x75C5;&#x6BD2;&#x7684;&#x5206;&#x5B50;&#x4F53;&#x7CFB;&#x7ED3;&#x6784;&#xFF1A; &#x5728;&#x7B2C;&#x56DB;&#x7EAA;&#x7684;&#x7ED3;&#x6784;&#x4F9D;&#x8D56;&#x4E8E;&#x5E94;&#x53D8;&#x7684;&#x53D8;&#x5316;&#x3002;

The initial step in target cell infection by human, and the closely related simian immunodeficiency viruses (HIV and SIV, respectively) occurs with the binding of trimeric envelope glycoproteins (Env), composed of heterodimers of the viral transmembrane glycoprotein (gp41) and surface glycoprotein (gp120) to target T-cells. Knowledge of the molecular structure of trimeric Env on intact viruses is important both for understanding the molecular mechanisms underlying virus-cell interactions and for the design of effective immunogen-based vaccines to combat HIV/AIDS. Previous analyses of intact HIV-1 BaL virions have already resulted in structures of trimeric Env in unliganded and CD4-liganded states at ~20 Ã… resolution. Here, we show that the molecular architectures of trimeric Env from SIVmneE11S, SIVmac239 and HIV-1 R3A strains are closely comparable to that previously determined for HIV-1 BaL, with the V1 and V2 variable loops located at the apex of the spike, close to the contact zone between virus and cell. The location of the V1/V2 loops in trimeric Env was definitively confirmed by structural analysis of HIV-1 R3A virions engineered to express Env with deletion of these loops. Strikingly, in SIV CP-MAC, a CD4-independent strain, trimeric Env is in a constitutively "open" conformation with gp120 trimers splayed out in a conformation similar to that seen for HIV-1 BaL Env when it is complexed with sCD4 and the CD4i antibody 17b. Our findings suggest a structural explanation for the molecular mechanism of CD4-independent viral entry and further establish that cryo-electron tomography can be used to discover distinct, functionally relevant quaternary structures of Env displayed on intact viruses.

Molecular architectures of trimeric SIV and HIV-1 envelope glycoproteins on intact viruses: strain-dependent variation in quaternary structure.

L&#x26;#39;&#xE9;tape initiale de l&#x26;#39;infection des cellules cibles par les activit&#xE9;s humaines, et les simiens &#xE9;troitement li&#xE9;es virus de l&#x26;#39;immunod&#xE9;ficience (VIH et SIV, respectivement) se produit avec la liaison de glycoprot&#xE9;ines d&#x26;#39;enveloppe trim&#xE9;riques (Env), compos&#xE9;e d&#x26;#39;h&#xE9;t&#xE9;rodim&#xE8;res de la glycoprot&#xE9;ine transmembranaire virale (gp41) et la glycoprot&#xE9;ine de surface (gp120) pour cibler des cellules T. La connaissance de la structure mol&#xE9;culaire de trim&#xE9;rique Env sur les virus intactes est important tant pour la compr&#xE9;hension des m&#xE9;canismes mol&#xE9;culaires sous-jacents interactions virus-cellules et pour la conception de efficaces immunog&#xE8;ne des vaccins &#xE0; base de lutte contre le VIH / SIDA. Les analyses pr&#xE9;c&#xE9;dentes de intactes virions VIH-1 Bal ont d&#xE9;j&#xE0; abouti &#xE0; des structures de trim&#xE9;rique Env dans les Etats sans ligand et CD4-ligand&#xE9; &#xE0; ~ 20 &#xC5; de r&#xE9;solution. Ici, nous montrons que les architectures mol&#xE9;culaires de trim&#xE9;rique Env de SIVmneE11S, SIVmac239 et le VIH-1 souches R3A sont &#xE9;troitement comparable &#xE0; celle d&#xE9;termin&#xE9;e au pr&#xE9;alable pour le VIH-1 Bal, avec la variable V1 et V2 boucles situ&#xE9; &#xE0; l&#x26;#39;apex de la pointe, &#xE0; proximit&#xE9; &#xE0; la zone de contact entre le virus et des cellules. L&#x26;#39;emplacement des V1/V2 boucles dans trim&#xE9;rique Env a &#xE9;t&#xE9; d&#xE9;finitivement confirm&#xE9; par l&#x26;#39;analyse structurale des virions VIH-1 R3A modifi&#xE9;es pour exprimer Env avec la suppression de ces boucles. Il est frappant, dans SIV CP-MAC, une souche CD4-ind&#xE9;pendante, trim&#xE9;rique Env est dans un constitutivement conformation &#xAB;ouverte&#xBB; avec la gp120 trim&#xE8;res &#xE9;vas&#xE9;es dans une conformation similaire &#xE0; celle observ&#xE9;e pour le VIH-1 Env BaL quand il est complex&#xE9; avec sCD4 et le 17b anticorps CD4i. Nos r&#xE9;sultats sugg&#xE8;rent une explication structurelle pour le m&#xE9;canisme mol&#xE9;culaire de CD4-ind&#xE9;pendante l&#x26;#39;entr&#xE9;e du virus et en outre &#xE9;tablir que microscopie cryo-&#xE9;lectronique peut &#xEA;tre utilis&#xE9;e pour d&#xE9;couvrir distinctes et fonctionnellement pertinents structures quaternaires de Env affich&#xE9;es sur les virus intacts.

Architectures Mol&#xE9;culaires de trim&#xE8;re SIV et glycoprot&#xE9;ines d&#x26;#39;enveloppe du VIH-1 sur les virus intacts: la souche-d&#xE9;pendante variation de la structure quaternaire

Il passo iniziale per infezione delle cellule bersaglio da umani e il virus dell&#39;immunodeficienza delle scimmie strettamente correlate (HIV e SIV, rispettivamente) si verifica con l&#39;associazione di glicoproteine busta trimeric (Env), composto da eterodimeri della glicoproteina transmembrana virale (gp41) e superficie glicoproteina (gp120) a bersaglio le cellule T. Conoscenza della struttura molecolare di Env trimeric su virus intatto &egrave; importante per comprendere i meccanismi molecolari sottostanti le interazioni virus-cellula e per la progettazione di vaccini basati su immunogen efficaci combattere l&#39;HIV/AIDS. Analisi precedenti di virioni di HIV-1 BaL intatte gi&agrave; hanno portato a strutture di Env trimeric in unliganded e CD4-liganded afferma a risoluzione &Aring; ~ 20. Qui, ci mostra che le architetture molecolari di Env trimeric da SIVmneE11S, SIVmac239 e l&#39;HIV-1 R3A ceppi sono strettamente paragonabili a quella determinata in precedenza per BaL di HIV-1, con la V1 e V2 cicli variabile si trovano all&#39;apice del picco, vicino alla zona di contatto tra virus e cellula. La posizione delle anse V1/V2 in Env trimeric fu definitivamente confermata dall&#39;analisi strutturale dei virioni di HIV-1 R3A ingegnerizzato di Env espressa con eliminazione di questi cicli. Sorprendentemente, in SIV CP-MAC, un ceppo di CD4-indipendente, Env trimeric &egrave; in una conformazione costitutivamente &quot;aperta&quot; con gp120 trimeri strombate in una conformazione simile a quello visto per Env di HIV-1 BaL quando &egrave; complessato con sCD4 e il CD4i anticorpo 17b. I nostri risultati suggeriscono una spiegazione strutturale per il meccanismo molecolare di entrata virale CD4-indipendente e ulteriormente stabilire che tomografia del cryo-elettrone pu&ograve; essere utilizzata per scoprire distinte, funzionalmente rilevanti strutture quaternarie di Env visualizzati su virus intatto.

Architetture molecolari di glicoproteine busta trimeric SIV e HIV-1 su virus intatto: ceppo-dipendente dalla variazione nella struttura quaternaria.

&#x4EBA;&#x9593;&#x306B;&#x3088;&#x308B;&#x6A19;&#x7684;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x611F;&#x67D3;&#x306E;&#x6700;&#x521D;&#x306E;&#x30B9;&#x30C6;&#x30C3;&#x30D7;&#x3068;&#x3001;&#x5BC6;&#x63A5;&#x306B;&#x95A2;&#x9023;&#x3057;&#x305F;&#x30B5;&#x30EB;&#x514D;&#x75AB;&#x4E0D;&#x5168;&#x30A6;&#x30A4;&#x30EB;&#x30B9;&#xFF08;HIV&#x3068;SIV&#x3001;&#x305D;&#x308C;&#x305E;&#x308C;&#xFF09;&#x306F;&#x3001;&#x30A6;&#x30A4;&#x30EB;&#x30B9;&#x306E;&#x819C;&#x8CAB;&#x901A;&#x7CD6;&#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA;&#xFF08;gp41&#xFF09;&#x3092;&#x3001;&#x8868;&#x9762;&#x306E;&#x7CD6;&#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA;&#x306E;&#x30D8;&#x30C6;&#x30ED;&#x30C0;&#x30A4;&#x30DE;&#x30FC;&#x3067;&#x69CB;&#x6210;&#x3055;&#x308C;&#x3001;&#xFF08;ENV&#xFF09;&#x4E09;&#x91CF;&#x4F53;&#x306E;&#x30A8;&#x30F3;&#x30D9;&#x30ED;&#x30FC;&#x30D7;&#x7CD6;&#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA;&#x306E;&#x7D50;&#x5408;&#x3067;&#x767A;&#x751F;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002; &#xFF08;gp120&#x306E;&#xFF09;T-&#x7D30;&#x80DE;&#x3092;&#x6A19;&#x7684;&#x3068;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x7121;&#x50B7;&#x306E;&#x30A6;&#x30A4;&#x30EB;&#x30B9;&#x3067;env&#x4E09;&#x91CF;&#x4F53;&#x306E;&#x5206;&#x5B50;&#x69CB;&#x9020;&#x306E;&#x77E5;&#x8B58;&#x306F;&#x3001;&#x30A6;&#x30A4;&#x30EB;&#x30B9;&#x7D30;&#x80DE;&#x9593;&#x76F8;&#x4E92;&#x4F5C;&#x7528;&#x306E;&#x5206;&#x5B50;&#x6A5F;&#x69CB;&#x3092;&#x7406;&#x89E3;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x3001;HIV /&#x30A8;&#x30A4;&#x30BA;&#x3068;&#x95D8;&#x3046;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x52B9;&#x679C;&#x7684;&#x306A;&#x514D;&#x75AB;&#x30D9;&#x30FC;&#x30B9;&#x306E;&#x30EF;&#x30AF;&#x30C1;&#x30F3;&#x306E;&#x8A2D;&#x8A08;&#x306E;&#x4E21;&#x65B9;&#x304C;&#x91CD;&#x8981;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x3002;&#x7121;&#x50B7;&#x306E;HIV-1&#x30D3;&#x30EA;&#x30AA;&#x30F3;&#x306E;BAL&#x306E;&#x4EE5;&#x524D;&#x306E;&#x5206;&#x6790;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x65E2;&#x306B;&#x301C;20&#x212B;&#x306E;&#x5206;&#x89E3;&#x80FD;&#x3067;&#x30EA;&#x30AC;&#x30F3;&#x30C9;&#x975E;&#x7D50;&#x5408;&#x3084;CD4-&#x30EA;&#x30AC;&#x30F3;&#x30C9;&#x72B6;&#x614B;&#x3067;env&#x306E;&#x4E09;&#x91CF;&#x4F53;&#x306E;&#x69CB;&#x9020;&#x3092;&#x3082;&#x305F;&#x3089;&#x3057;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x3053;&#x3053;&#x3067;&#x306F;&#x3001;V1&#x3068;V2&#x306E;&#x5909;&#x6570;&#x304C;&#x8FD1;&#x304F;&#x3001;&#x30B9;&#x30D1;&#x30A4;&#x30AF;&#x306E;&#x9802;&#x70B9;&#x306B;&#x4F4D;&#x7F6E;&#x3059;&#x308B;&#x30EB;&#x30FC;&#x30D7;&#x3067;SIVmneE11S&#x3001;SIVmac239&#x3068;HIV-1 R3A&#x682A;&#x304B;&#x3089;env&#x306E;&#x4E09;&#x91CF;&#x4F53;&#x306E;&#x5206;&#x5B50;&#x30A2;&#x30FC;&#x30AD;&#x30C6;&#x30AF;&#x30C1;&#x30E3;&#x306F;&#x3001;&#x4EE5;&#x524D;&#x306B;BAL HIV-1&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x6C7A;&#x5B9A;&#x305D;&#x308C;&#x306B;&#x5BC6;&#x63A5;&#x306B;&#x540C;&#x7B49;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x30A6;&#x30A4;&#x30EB;&#x30B9;&#x3068;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x9593;&#x306E;&#x63A5;&#x89E6;&#x30BE;&#x30FC;&#x30F3;&#x3078;&#x3002;&#x4E09;&#x91CF;&#x4F53;Env&#x306E;&#x3067;V1/V2&#x30EB;&#x30FC;&#x30D7;&#x306E;&#x4F4D;&#x7F6E;&#x304C;&#x6C7A;&#x5B9A;&#x7684;&#x306B;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x30EB;&#x30FC;&#x30D7;&#x306E;&#x524A;&#x9664;&#x306B;env&#x3092;&#x767A;&#x73FE;&#x3059;&#x308B;&#x3088;&#x3046;&#x306B;&#x8A2D;&#x8A08;HIV-1 R3A&#x30D3;&#x30EA;&#x30AA;&#x30F3;&#x306E;&#x69CB;&#x9020;&#x89E3;&#x6790;&#x306B;&#x3088;&#x308A;&#x78BA;&#x8A8D;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x3002;&#x9A5A;&#x304F;&#x3079;&#x304D;&#x3053;&#x3068;&#x306B;&#x3001;SIV CP-MAC&#x3001;CD4&#x975E;&#x4F9D;&#x5B58;&#x6027;&#x682A;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x4E09;&#x91CF;&#x4F53;Env&#x306E;&#x306F;&#x3001;&#x305D;&#x308C;&#x304C;sCD4&#x3068;&#x8907;&#x5408;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x3068;&#x304D;&#x306B;HIV-1 Env&#x306E;BAL&#x306B;&#x898B;&#x3089;&#x308C;&#x308B;&#x305D;&#x308C;&#x3068;&#x540C;&#x69D8;&#x306E;&#x30B3;&#x30F3;&#x30D5;&#x30A9;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x4E2D;&#x3067;&#x30B9;&#x30D7;&#x30EC;&#x30FC;&#x306E;gp120&#x4E09;&#x91CF;&#x4F53;&#x3067;&#x69CB;&#x6210;&#x7684;&#x306B; &#x26;quot;&#x958B;&#x304B;&#x308C;&#x305F;&#x26;quot;&#x30B3;&#x30F3;&#x30D5;&#x30A9;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x3067;&#x3042;&#x308B;CD4i&#x6297;&#x4F53;17B&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306E;&#x8ABF;&#x67FB;&#x7D50;&#x679C;&#x306F;&#x3001;CD4&#x975E;&#x4F9D;&#x5B58;&#x6027;&#x306E;&#x30A6;&#x30A4;&#x30EB;&#x30B9;&#x306E;&#x4FB5;&#x5165;&#x306E;&#x5206;&#x5B50;&#x6A5F;&#x69CB;&#x306E;&#x69CB;&#x9020;&#x7684;&#x306A;&#x8AAC;&#x660E;&#x3092;&#x63D0;&#x6848;&#x3057;&#x3001;&#x3055;&#x3089;&#x306B;&#x4F4E;&#x6E29;&#x96FB;&#x5B50;&#x65AD;&#x5C64;&#x64AE;&#x5F71;&#x6CD5;&#x306F;&#x305D;&#x306E;&#x307E;&#x307E;&#x30A6;&#x30A4;&#x30EB;&#x30B9;&#x306B;&#x8868;&#x793A;&#x3055;&#x308C;&#x305F;Env&#x306E;&#x7570;&#x306A;&#x308B;&#x3001;&#x6A5F;&#x80FD;&#x7684;&#x306B;&#x95A2;&#x9023;&#x3059;&#x308B;&#x56DB;&#x6B21;&#x69CB;&#x9020;&#x3092;&#x767A;&#x898B;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x4F7F;&#x7528;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x898F;&#x5B9A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x56DB;&#x6B21;&#x69CB;&#x9020;&#x306E;&#x3072;&#x305A;&#x307F;&#x4F9D;&#x5B58;&#x6027;&#x306E;&#x5909;&#x5316;&#xFF1A;&#x7121;&#x50B7;&#x306E;&#x30A6;&#x30A4;&#x30EB;&#x30B9;&#x3067;&#x4E09;&#x91CF;&#x4F53;SIV&#x3068;HIV-1&#x30A8;&#x30F3;&#x30D9;&#x30ED;&#x30FC;&#x30D7;&#x7CD6;&#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA;&#x306E;&#x5206;&#x5B50;&#x69CB;&#x9020;

&#xB300;&#xC0C1; &#xC140; &#xC778;&#xAC04;&#xACFC; &#xBC00;&#xC811; &#xD558; &#xAC8C; &#xAD00;&#xB828; &#xB41C; &#xC720;&#xC778;&#xC6D0; &#xBA74;&#xC5ED; &#xACB0;&#xD54D; &#xBC14;&#xC774;&#xB7EC;&#xC2A4;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xAC10;&#xC5FC;&#xC758; &#xCD08;&#xAE30; &#xB2E8;&#xACC4; (&#xC5D0;&#xC774;&#xC988;&#xC640; SIV, &#xAC01;&#xAC01;) trimeric &#xBD09;&#xD22C; glycoproteins (Env)&#xC758; &#xBC14;&#xC778;&#xB529; &#xBC14;&#xC774;&#xB7EC;&#xC2A4; &#xC131; &#xB9C9; &#xD6A1;&#xB2E8; &#xB2F9;&#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8; (gp41) &#xBC0F; &#xD45C;&#xBA74; &#xB2F9;&#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8; (gp120) &#xB300;&#xC0C1; T-&#xC140;&#xC758; heterodimers&#xC758; &#xAD6C;&#xC131;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBC1C;&#xC0DD; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC9C0;&#xC2DD;&#xC758; &#xBD84;&#xC790; &#xAD6C;&#xC870;&#xC758; trimeric &#xD658;&#xACBD; &#xADF8;&#xB300;&#xB85C; &#xBC14;&#xC774;&#xB7EC;&#xC2A4; &#xAE30;&#xBCF8; &#xBC14;&#xC774;&#xB7EC;&#xC2A4; &#xC138;&#xD3EC; &#xC0C1;&#xD638; &#xC791;&#xC6A9; &#xD558;&#xB294; &#xBD84;&#xC790; &#xBA54;&#xCEE4;&#xB2C8;&#xC998;&#xC744; &#xC774;&#xD574; &#xD558;&#xB294; &#xAC83;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xBC0F; HIV/&#xC5D0;&#xC774;&#xC988;&#xB97C; &#xBC29;&#xC9C0; &#xD558;&#xAE30; &#xC704;&#xD574; &#xD6A8;&#xACFC;&#xC801;&#xC778; immunogen &#xAE30;&#xBC18; &#xBC31;&#xC2E0;&#xC758; &#xC124;&#xACC4;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC911;&#xC694; &#xD558;&#xB2E4;. Unliganded trimeric &#xD658;&#xACBD;&#xC758; &#xAD6C;&#xC870; &#xADF8;&#xB300;&#xB85C; HIV 1 &#xBC1C; virions&#xC758; &#xC774;&#xC804; &#xBD84;&#xC11D; &#xACB0;&#xACFC;&#xAC00; &#xC774;&#xBBF8;&#xC640; CD4 liganded &#xC0C1;&#xD0DC; ~ 20 &Aring; &#xD574;&#xC0C1;&#xB3C4;&#xC5D0;&#xC11C;. &#xC5EC;&#xAE30;, SIVmac239 &#xBC0F; V 1 R3A &#xC885;&#xC790; V1 &#xBC0F; v 2&#xB97C; &#xAC00;&#xBCC0; &#xB8E8;&#xD504; &#xBC14;&#xC774;&#xB7EC;&#xC2A4;&#xC640; &#xC138;&#xD3EC; &#xC0AC;&#xC774;&#xC758; &#xC811;&#xCD09; &#xC601;&#xC5ED;&#xC5D0; &#xAC00;&#xAE4C;&#xC6B4; &#xC2A4;&#xD30C;&#xC774;&#xD06C;&#xC758; &#xAF2D;&#xB300;&#xAE30;&#xC5D0; &#xC788;&#xB294; &#xC5D0;&#xC774;&#xC988;-1 &#xBC1C;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xACB0;&#xC815; &#xC774;&#xC804;&#xC5D0; &#xBC00;&#xC811; &#xD558; &#xAC8C; &#xC720;&#xC0AC;&#xD55C; &#xD558; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; SIVmneE11S&#xC5D0;&#xC11C; trimeric &#xD658;&#xACBD;&#xC758; &#xBD84;&#xC790; &#xAD6C;&#xC870;&#xB97C; &#xBCF4;&#xC5EC;&#xC90D;&#xB2C8;&#xB2E4;. Trimeric &#xD658;&#xACBD; V1/V2 &#xB8E8;&#xD504;&#xC758; &#xC704;&#xCE58;&#xB294; &#xACB0;&#xC815;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; HIV 1 R3A virions &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xB8E8;&#xD504;&#xC758; &#xC0AD;&#xC81C;&#xC640; &#xC775;&#xC2A4;&#xD504;&#xB808;&#xC2A4; &#xD658;&#xACBD;&#xC744; &#xC704;&#xD558;&#xC5EC; &#xC124;&#xACC4; &#xAD6C;&#xC870; &#xBD84;&#xC11D;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xD655;&#xC778; &#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xAE30; &#xB9C9;&#xD788;&#xAC8C;, SIV CP-&#xB9E5;, CD4 &#xB3C5;&#xB9BD;&#xC801;&#xC778; &#xC2A4;&#xD2B8;&#xB808;&#xC778; trimeric &#xD658;&#xACBD;&#xC744; &#xC774;&#xB2E4; constitutively &quot;&#xC5F4;&#xAE30;&quot; &#xB098; &#xB780;&#xC5D0; gp120 trimers &#xB54C; Scd4&#xC640; CD4i &#xD56D; &#xCCB4; 17b complexed &#xC5D0;&#xC774;&#xC988; 1 &#xBC1C; &#xD658;&#xACBD;&#xC744; &#xC704;&#xD574; &#xBCF8; &#xBE44;&#xC2B7;&#xD55C; &#xB098; &#xB780;&#xC5D0; &#xD3BC;&#xCCD0;&#xC838; &#xC788;&#xB294;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xC758; &#xC5F0;&#xAD6C; &#xACB0;&#xACFC; CD4 &#xB3C5;&#xB9BD;&#xC801;&#xC778; &#xBC14;&#xC774;&#xB7EC;&#xC2A4; &#xD56D;&#xBAA9;&#xC758; &#xBD84;&#xC790; &#xBA54;&#xCEE4;&#xB2C8;&#xC998;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xAD6C;&#xC870;&#xC801; &#xC124;&#xBA85;&#xC744; &#xC81C;&#xC548; &#xD558; &#xACE0; &#xADF8; &#xACF3;&#xC744; &#xC54C;&#xC544;&#xB0B4;&#xB294;-&#xC804;&#xC790; &#xB2E8;&#xCE35; &#xCD2C;&#xC601; &#xD658;&#xACBD; &#xADF8;&#xB300;&#xB85C; &#xBC14;&#xC774;&#xB7EC;&#xC2A4;&#xC5D0; &#xD45C;&#xC2DC;&#xC758; &#xACE0;&#xC720;&#xD55C; &#xAE30;&#xB2A5;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xAD00;&#xB828; &#xC81C; &#xC0AC;&#xAE30; &#xAD6C;&#xC870;&#xB97C; &#xBC1C;&#xACAC; &#xD558;&#xB294; &#xC124;&#xC815; &#xCD94;&#xAC00;.

&#xADF8;&#xB300;&#xB85C; &#xBC14;&#xC774;&#xB7EC;&#xC2A4;&#xC5D0; trimeric SIV&#xC640; &#xC5D0;&#xC774;&#xC988;-1 &#xBD09;&#xD22C; glycoproteins&#xC758; &#xBD84;&#xC790; &#xAD6C;&#xC870;: &#xC81C; &#xC0AC;&#xAE30; &#xAD6C;&#xC870;&#xC758; &#xC2A4;&#xD2B8;&#xB808;&#xC778; &#xC885;&#xC18D; &#xBCC0;&#xD615;.

El paso inicial en la infecci&#xF3;n de c&#xE9;lulas objetivo por humano, y los estrechamente relacionados con los virus de inmunodeficiencia de simios (VIH y VIS, respectivamente) se produce con la uni&#xF3;n de glicoprote&#xED;nas de la envoltura trim&#xE9;ricas (ENV), compuesta de heterod&#xED;meros de la glicoprote&#xED;na transmembrana viral (gp41) y glicoprote&#xED;na de superficie (gp120) para orientar las c&#xE9;lulas T. El conocimiento de la estructura molecular de trim&#xE9;rica Env el virus intactos es importante tanto para la comprensi&#xF3;n de los mecanismos moleculares que subyacen a la interacci&#xF3;n virus-c&#xE9;lula y para el dise&#xF1;o de eficaces basados &#x200B;&#x200B;en inmun&#xF3;geno las vacunas para combatir el VIH / SIDA. Previo an&#xE1;lisis de VIH-1 intactas viriones Bal ya han dado lugar a estructuras de trim&#xE9;rica Env en los estados unliganded y CD4 liganded-en ~ 20 &#xC5; de resoluci&#xF3;n. Aqu&#xED;, se muestra que las arquitecturas moleculares de trim&#xE9;rica Env de SIVmneE11S, SIVmac239 y el VIH-1 cepas R3A est&#xE1;n estrechamente comparable a la que previamente determinada para el VIH-1 Bal, con la variable V1 y V2 bucles situados en el &#xE1;pice de la espiga, cerca a la zona de contacto entre el virus y de c&#xE9;lulas. La ubicaci&#xF3;n de los bucles en V1/V2 trim&#xE9;rica Env fue confirmada definitivamente por an&#xE1;lisis estructural de VIH-1 viriones R3A ingenier&#xED;a gen&#xE9;tica para expresar Env con supresi&#xF3;n de estos bucles. Sorprendentemente, en SIV CP-MAC, una cepa de c&#xE9;lulas CD4-independiente, trim&#xE9;rica Env es en un constitutivamente &#x26;quot;abierta&#x26;quot; conformaci&#xF3;n con gp120 tr&#xED;meros abocinadas hacia fuera en una conformaci&#xF3;n similar a la observada para el VIH-1 Env BaL cuando se compleja con sCD4 y el CD4i 17b anticuerpos. Nuestros hallazgos sugieren una explicaci&#xF3;n estructural para el mecanismo molecular de las c&#xE9;lulas CD4-independiente de la entrada del virus y establecer adem&#xE1;s que la crio-tomograf&#xED;a electr&#xF3;nica se puede utilizar para descubrir distintas, funcionalmente las estructuras pertinentes cuaternarios de Env se muestran en los virus intactos.

Arquitecturas moleculares de trim&#xE9;rica SIV y el VIH-1 sobre las glicoprote&#xED;nas de virus intactos: la cepa-dependiente de variaci&#xF3;n en la estructura cuaternaria

Le punte di glicoproteina (Env) trimeric busta visualizzate sulla superficie del virus dell&#39;immunodeficienza delle scimmie (SIV) e virus dell&#39;immunodeficienza umana di tipo 1 (HIV-1) virioni sono composte da tre eterodimeri di glicoproteine virali gp120 e gp41. Anche se il legame di gp120 di cellule CD4 superficiale e un recettore delle chemochine &egrave; noto per provocare alterazioni conformazionali gp120 e gp41, cambiamenti nella struttura quaternaria di trimero solo di recente sono state chiarite. Per isolare il BaL di HIV-1, CD4 attaccamento provoca un riarrangiamento colpisce il trimero da un &quot;chiuso&quot; ad una conformazione &quot;aperta&quot;. L&#39;effetto di CD4 su trimeri SIV, tuttavia, non &egrave; stata descritta. Utilizzando la tomografia cryo-elettrone, ora abbiamo determinato architetture molecolari del CD4 solubile (sCD4)-Stati di SIV Env trimeri per tre diversi ceppi (SIVmneE11S, SIVmac239 e SIV CP-MAC) legati. In netto contrasto con l&#39;HIV-1 BaL, SIVmneE11S e SIVmac239 Env ha mostrato solo lievi cambiamenti conformazionali seguendo sCD4 associazione. In SIV CP-MAC, dove Env trimeric Visualizza una conformazione costitutivamente &quot;aperta&quot; simile a quello visto per Env di HIV-1 BaL nello stato sCD4-complessato, ci mostra che non ci sono cambiamenti significativi ulteriori nella conformazione dell&#39;associazione del sCD4 o 7 3 anticorpo. Le mappe di densit&agrave; mostrano anche che gli anticorpi 3 7 e 17b target epitopi su gp120 che sono su lati opposti del sito Associazione coreceptor. Questi risultati forniscono nuove intuizioni della diversit&agrave; strutturale di SIV Env e mostrano che ci sono dipendenti dal ceppo variazioni nell&#39;orientamento di sCD4 associato a trimeric SIV Env.

Strutture tridimensionali degli Stati associati a CD4 solubili di glicoproteine di busta del virus dell&#39;immunodeficienza delle scimmie trimeric determinate mediante tomografia computerizzata cryo-elettrone.

&#x663E;&#x793A;&#x5728;&#x4E09;&#x8054;&#x7684;&#x4FE1;&#x5C01;&#x7CD6;&#x86CB;&#x767D; (Env) &#x5CF0;&#x503C;&#x7334;&#x514D;&#x75AB;&#x7F3A;&#x9677;&#x75C5;&#x6BD2; (SIV) &#x548C;&#x4EBA;&#x7C7B;&#x514D;&#x75AB;&#x7F3A;&#x9677;&#x75C5;&#x6BD2;&#x7C7B;&#x578B;&#x7684;&#x66F2;&#x9762;&#x4E0A; 1 &#xFF08;&#x827E;&#x6ECB;&#x75C5;&#x6BD2;-1&#xFF09; virions &#x7531;&#x7EC4;&#x6210;&#x4E09;&#x4E2A; heterodimers &#x7684;&#x75C5;&#x6BD2;&#x7CD6;&#x86CB;&#x767D; gp120 &#x548C; gp41&#x3002;&#x867D;&#x7136; gp120 &#x7ED1;&#x5B9A;&#x4EE5;&#x7EC6;&#x80DE;&#x8868;&#x9762;&#x7684; CD4 &#x548C;&#x8D8B;&#x5316;&#x56E0;&#x5B50;&#x53D7;&#x4F53;&#x5DF2;&#x77E5;&#x5F81;&#x6C42; gp120 &#x548C; gp41 &#x7684;&#x6784;&#x8C61;&#x53D8;&#x5316;&#xFF0C;&#x53EA;&#x662F;&#x6700;&#x8FD1;&#x624D;&#x9610;&#x660E;&#x7B2C;&#x56DB;&#x7EAA;&#x7684;&#x4E09;&#x805A;&#x4F53;&#x7ED3;&#x6784;&#x7684;&#x53D8;&#x5316;&#x3002;&#x56E0;&#x4E3A;&#x827E;&#x6ECB;&#x75C5;&#x6BD2; 1 BaL &#x9694;&#x79BB;&#xFF0C;CD4 &#x9644;&#x4EF6;&#x7ED3;&#x679C;&#x60CA;&#x4EBA;&#x91CD;&#x6392;&#x53CD;&#x5E94;&#x4ECE;&quot;&#x5C01;&#x95ED;&quot;&#x5230;&quot;&#x5F00;&#x653E;&quot;&#x6784;&#x8C61;&#x4E09;&#x805A;&#x4F53;&#x3002;&#x7136;&#x800C;&#xFF0C;&#x5BF9; SIV&#xFF0C;&#x4E09;&#x805A;&#x4F53;&#x7684; CD4 &#x5F71;&#x54CD;&#x4E0D;&#x88AB;&#x63CF;&#x8FF0;&#x3002;&#x4F7F;&#x7528;&#x4F4E;&#x6E29;&#x7535;&#x5B50;&#x65AD;&#x5C42;&#x626B;&#x63CF;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x73B0;&#x5728;&#x5DF2;&#x7ECF;&#x786E;&#x5B9A;&#x7684;&#x53EF;&#x6EB6;&#x6027; CD4 &#x5206;&#x5B50;&#x4F53;&#x7CFB;&#x7ED3;&#x6784; (sCD4)-&#x7ED1;&#x5B9A;&#x7684; SIV Env &#x4E09;&#x805A;&#x4F53;&#x4E3A;&#x4E09;&#x4E2A;&#x4E0D;&#x540C;&#x54C1;&#x7CFB; &#xFF08;SIVmneE11S&#xFF0C;SIVmac239 &#x548C; SIV CP MAC&#xFF09; &#x7684;&#x56FD;&#x5BB6;&#x3002;&#x4E0E;&#x827E;&#x6ECB;&#x75C5;&#x6BD2; 1 &#x535A;&#x8054;&#x516C;&#x53F8;&#x5F62;&#x6210;&#x4E86;&#x9C9C;&#x660E;&#x7684;&#x5BF9;&#x6BD4;&#xFF0C;SIVmneE11S &#x548C; SIVmac239 Env &#x8868;&#x660E;&#x53EA;&#x6709;&#x8F7B;&#x5FAE;&#x7684;&#x6784;&#x8C61;&#x53D8;&#x5316;&#x540E; sCD4 &#x7ED1;&#x5B9A;&#x3002;&#x5728; SIV CP-MAC&#xFF0C;&#x4E09;&#x8054; Env &#x4E00;&quot;&#x5F00;&#x653E;&quot;&#x6784;&#x8C61;&#x7C7B;&#x4F3C;&#x4E8E;&#x89C1; Hiv-1 BaL sCD4 &#x7EDC;&#x5408;&#x72B6;&#x6001;&#x7684;&#x663E;&#x793A;&#x4F4D;&#x7F6E;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x663E;&#x793A;&#x7684; sCD4 &#x6216; 7 3 &#x7ED1;&#x5B9A;&#x540E;&#x6784;&#x8C61;&#x6709;&#x6CA1;&#x6709;&#x53D1;&#x751F;&#x91CD;&#x5927;&#x7684;&#x8FDB;&#x4E00;&#x6B65;&#x53D8;&#x5316;&#x6297;&#x4F53;&#x3002;&#x5BC6;&#x5EA6;&#x56FE;&#x8FD8;&#x663E;&#x793A; 7 3 &#x548C; 17b &#x6297;&#x4F53;&#x9488;&#x5BF9;&#x6297;&#x539F;&#x8868;&#x4F4D;&#x5728; gp120 &#x5BF9;&#x7ACB;&#x53CC;&#x65B9;&#x7684; hiv &#x611F;&#x67D3;&#x6291;&#x5236;&#x7ED1;&#x5B9A;&#x7AD9;&#x70B9;&#x4E0A;&#x3002;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x7ED3;&#x679C;&#x63D0;&#x4F9B;&#x65B0;&#x7684;&#x89C1;&#x89E3;&#x7684; SIV Env &#x7ED3;&#x6784;&#x7684;&#x591A;&#x6837;&#x6027;&#xFF0C;&#x5E76;&#x663E;&#x793A;&#x6709;&#x7ED1;&#x5B9A;&#x5230;&#x4E09;&#x8054; SIV Env sCD4 &#x7684;&#x65B9;&#x5411;&#x4F9D;&#x8D56;&#x5E94;&#x53D8;&#x7684;&#x53D8;&#x5316;&#x3002;

&#x53EF;&#x6EB6;&#x6027; CD4 &#x7ED1;&#x5B9A;&#x56FD;&#x5BB6;&#x7684;&#x4F7F;&#x7528;&#x4F4E;&#x6E29;&#x7535;&#x5B50;&#x65AD;&#x5C42;&#x626B;&#x63CF;&#x786E;&#x5B9A;&#x7684;&#x4E09;&#x8054;&#x7334;&#x514D;&#x75AB;&#x7F3A;&#x9677;&#x75C5;&#x6BD2;&#x5305;&#x819C;&#x7CD6;&#x86CB;&#x767D;&#x7684;&#x4E09;&#x7EF4;&#x7ED3;&#x6784;&#x3002;

The trimeric envelope glycoprotein (Env) spikes displayed on the surfaces of simian immunodeficiency virus (SIV) and human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) virions are composed of three heterodimers of the viral glycoproteins gp120 and gp41. Although binding of gp120 to cell surface CD4 and a chemokine receptor is known to elicit conformational changes in gp120 and gp41, changes in quaternary structure of the trimer have only recently been elucidated. For the HIV-1 BaL isolate, CD4 attachment results in a striking rearrangement of the trimer from a "closed" to an "open" conformation. The effect of CD4 on SIV trimers, however, has not been described. Using cryo-electron tomography, we have now determined molecular architectures of the soluble CD4 (sCD4)-bound states of SIV Env trimers for three different strains (SIVmneE11S, SIVmac239, and SIV CP-MAC). In marked contrast to HIV-1 BaL, SIVmneE11S and SIVmac239 Env showed only minor conformational changes following sCD4 binding. In SIV CP-MAC, where trimeric Env displays a constitutively "open" conformation similar to that seen for HIV-1 BaL Env in the sCD4-complexed state, we show that there are no significant further changes in conformation upon the binding of either sCD4 or 7D3 antibody. The density maps also show that 7D3 and 17b antibodies target epitopes on gp120 that are on opposites sides of the coreceptor binding site. These results provide new insights into the structural diversity of SIV Env and show that there are strain-dependent variations in the orientation of sCD4 bound to trimeric SIV Env.

Three-dimensional structures of soluble CD4-bound states of trimeric simian immunodeficiency virus envelope glycoproteins determined by using cryo-electron tomography.

Les trim&#xE8;res d&#x26;#39;enveloppe glycoprot&#xE9;ine (Env) pointes affich&#xE9;e sur les surfaces des virus de l&#x26;#39;immunod&#xE9;ficience simienne (SIV) et humaine de type virus de l&#x26;#39;immunod&#xE9;ficience 1 (VIH-1) virions sont compos&#xE9;s de trois h&#xE9;t&#xE9;rodim&#xE8;res des glycoprot&#xE9;ines virales gp120 et gp41. Bien que la liaison de la gp120 au CD4 de la surface cellulaire et un r&#xE9;cepteur de chimiokine est connu pour induire des changements conformationnels dans la gp120 et gp41, changements dans la structure quaternaire de la trim&#xE8;re n&#x26;#39;ont que r&#xE9;cemment &#xE9;t&#xE9; &#xE9;lucid&#xE9;. Pour le VIH-1 BaL isoler, les r&#xE9;sultats de CD4 de fixation dans un r&#xE9;arrangement de frappe du trim&#xE8;re d&#x26;#39;un &#xAB;ferm&#xE9;&#xBB; &#xE0; une conformation &#xAB;ouverte&#xBB;. L&#x26;#39;effet de CD4 sur trim&#xE8;res SIV, cependant, n&#x26;#39;a pas &#xE9;t&#xE9; d&#xE9;crite. Utilisation de la tomographie cryo-&#xE9;lectronique, nous avons maintenant d&#xE9;termin&#xE9; architectures mol&#xE9;culaires des CD4 soluble (sCD4) des &#xE9;tats li&#xE9;s de trim&#xE8;res Env SIV pour trois souches diff&#xE9;rentes (SIVmneE11S, SIVmac239, et SIV CP-MAC). En contraste marqu&#xE9; avec le VIH-1 Bal, SIVmneE11S et SIVmac239 Env montr&#xE9; que de faibles changements conformationnels qui suivent sCD4 contraignant. En SIV CP-MAC, o&#xF9; trim&#xE9;rique Env affiche un constitutivement conformation &#xAB;ouverte&#xBB; similaire &#xE0; celui observ&#xE9; pour le VIH-1 BaL Env dans l&#x26;#39;&#xE9;tat sCD4 complex&#xE9;, nous montrons qu&#x26;#39;il n&#x26;#39;y a pas d&#x26;#39;autres changements importants dans la conformation sur la liaison de l&#x26;#39;une des sCD4 ou 7D3 anticorps. Les cartes de densit&#xE9; montrent &#xE9;galement que 7D3 et 17b &#xE9;pitopes cibles des anticorps sur la gp120 qui sont sur les c&#xF4;t&#xE9;s oppos&#xE9;s du site cor&#xE9;cepteur contraignant. Ces r&#xE9;sultats fournissent de nouveaux aper&#xE7;us sur la diversit&#xE9; structurelle des SIV Env et de montrer qu&#x26;#39;il ya souche-d&#xE9;pendants des variations de l&#x26;#39;orientation de sCD4 li&#xE9;s &#xE0; trim&#xE9;rique SIV Env.

Les structures tridimensionnelles de CD4 soluble assortis &#xC9;tats de trim&#xE8;res de l&#x26;#39;immunod&#xE9;ficience simienne glycoprot&#xE9;ines d&#x26;#39;enveloppe de virus d&#xE9;termin&#xE9;e en utilisant microscopie cryo-&#xE9;lectronique

Die Trimere Umschlag Glykoprotein (Env) Spikes angezeigt auf den Oberfl&auml;chen der Simianes Immundefizienz-Virus (SIV) und humanen Immundefizienz-Virustyp 1 (HIV-1) Virionen bestehen aus drei Heterodimere der viralen Glykoproteinen gp120 und gp41. Bindung von gp120 an CD4 Oberfl&auml;che und ein Chemokin-Rezeptor Zellen zu Konformationsver&auml;nderungen in gp120 und gp41 entlocken bekannt, haben &Auml;nderungen in quart&auml;ren das Trimer erst k&uuml;rzlich gekl&auml;rt. F&uuml;r die HIV-1-BaL zu isolieren, f&uuml;hrt eine auffallende Neuordnung der Trimer aus einer &quot;geschlossenen&quot; zu einer &quot;offenen&quot; Konformation CD4-Anlage. Die Wirkung von CD4 auf SIV Trimere, wurde jedoch nicht beschrieben. Mit Cryo-Elektron Tomographie, wir haben jetzt bestimmt Molekulare Architekturen von l&ouml;slichen CD4 (sCD4)-Staaten von SIV Env Trimere f&uuml;r drei verschiedene St&auml;mme (SIVmneE11S, SIVmac239 und SIV CP-MAC) gebunden. Im Gegensatz zu HIV-1-BaL zeigte SIVmneE11S und SIVmac239 Env nur geringf&uuml;gige Konformationsver&auml;nderungen nach sCD4 Bindung. In SIV CP-MAC, wo Trimere Env eine konstitutiv &quot;offene&quot; f&uuml;r HIV-1 BaL Env im sCD4-komplexiert Zustand &auml;hnlich Konformation zeigt, wir zeigen, dass in Konformation auf die Bindung von sCD4 oder 7 3 gibt es keine weiteren wesentlichen &Auml;nderungen Antik&ouml;rper. Die Dichte-Karten zeigen auch, dass 7 3 und 17 b Antik&ouml;rper Ziel Epitopes auf gp120, die sich auf Gegens&auml;tze Seiten des Coreceptor-Bindungsstelle. Diese Ergebnisse erlauben neue Einblicke in die strukturelle Vielfalt der SIV Env und zeigen, dass es Stamm-abh&auml;ngige Unterschiede in der Ausrichtung des sCD4 an Trimere SIV Env gebunden.

Dreidimensionale Strukturen der l&ouml;slichen CD4-gebundenen Staaten Trimere Simianes Immundefizienz-Virus Umschlag Glykoproteine mit Cryo-Elektron Tomographie ermittelt.

&#x30B5;&#x30EB;&#x514D;&#x75AB;&#x4E0D;&#x5168;&#x30A6;&#x30A4;&#x30EB;&#x30B9;&#x306E;&#x8868;&#x9762;&#x306B;&#x8868;&#x793A;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x4E09;&#x91CF;&#x4F53;&#x306E;&#x30A8;&#x30F3;&#x30D9;&#x30ED;&#x30FC;&#x30D7;&#x7CD6;&#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA;&#xFF08;Env&#xFF09;&#x306E;&#x30B9;&#x30D1;&#x30A4;&#x30AF;&#xFF08;SIV&#xFF09;&#x3068;&#x30D2;&#x30C8;&#x514D;&#x75AB;&#x4E0D;&#x5168;&#x30A6;&#x30A4;&#x30EB;&#x30B9;1&#x578B;&#xFF08;HIV-1&#xFF09;&#x30D3;&#x30EA;&#x30AA;&#x30F3;&#x3001;&#x30A6;&#x30A4;&#x30EB;&#x30B9;&#x7CD6;&#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA;gp120&#x304A;&#x3088;&#x3073;gp41&#x306E;3&#x30D8;&#x30C6;&#x30ED;&#x3067;&#x69CB;&#x6210;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002; gp120&#x306E;&#x7D30;&#x80DE;&#x8868;&#x9762;&#x306E;CD4&#x3068;&#x30B1;&#x30E2;&#x30AB;&#x30A4;&#x30F3;&#x53D7;&#x5BB9;&#x4F53;&#x3078;&#x306E;&#x7D50;&#x5408;&#x304C;gp120&#x304A;&#x3088;&#x3073;gp41&#x306E;&#x7ACB;&#x4F53;&#x69CB;&#x9020;&#x5909;&#x5316;&#x3092;&#x8A98;&#x767A;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x77E5;&#x3089;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x304C;&#x3001;&#x4E09;&#x91CF;&#x4F53;&#x306E;&#x56DB;&#x6B21;&#x69CB;&#x9020;&#x306E;&#x5909;&#x5316;&#x306F;&#x3054;&#x304F;&#x6700;&#x8FD1;&#x660E;&#x3089;&#x304B;&#x306B;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3002; HIV-1 BAL&#x306E;&#x5834;&#x5408;&#x306F;&#x3001; &#x26;quot;&#x958B;&#x3044;&#x305F;&#x26;quot;&#x30B3;&#x30F3;&#x30D5;&#x30A9;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x306B; &#x26;quot;&#x9589;&#x26;quot;&#x304B;&#x3089;&#x4E09;&#x91CF;&#x4F53;&#x306E;&#x9855;&#x8457;&#x306A;&#x8EE2;&#x4F4D;&#x3067;CD4&#x6DFB;&#x4ED8;&#x30D5;&#x30A1;&#x30A4;&#x30EB;&#x306E;&#x7D50;&#x679C;&#x3092;&#x5206;&#x96E2;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002; SIV&#x30C8;&#x30EA;&#x30DE;&#x30FC;&#x3067;CD4&#x306E;&#x52B9;&#x679C;&#x306F;&#x3001;&#x3057;&#x304B;&#x3057;&#x3001;&#x8A18;&#x8F09;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x306A;&#x3044;&#x3002;&#x4F4E;&#x6E29;&#x96FB;&#x5B50;&#x65AD;&#x5C64;&#x64AE;&#x5F71;&#x6CD5;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x3001;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x4ECA;&#x3001;&#x53EF;&#x6EB6;&#x6027;CD4&#xFF08;sCD4&#xFF09;&#x30D0;&#x30A6;&#x30F3;&#x30C9;&#x3064;&#x306E;&#x7570;&#x306A;&#x308B;&#x682A;&#xFF08;SIVmneE11S&#x3001;SIVmac239&#x3001;&#x53CA;&#x3073;SIV CP-MAC&#xFF09;&#x306E;SIV&#x306E;Env&#x4E09;&#x91CF;&#x4F53;&#x306E;&#x72B6;&#x614B;&#x306E;&#x5206;&#x5B50;&#x69CB;&#x9020;&#x3092;&#x6C7A;&#x5B9A;&#x3057;&#x305F;&#x3002; HIV-1 BAL&#x3001;SIVmneE11S&#x3068;SIVmac239 env&#x306B;&#x30DE;&#x30FC;&#x30AF;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x5BFE;&#x7167;&#x7684;&#x306B;sCD4&#x7D50;&#x5408;&#x5F8C;&#x306E;&#x308F;&#x305A;&#x304B;&#x306A;&#x30B3;&#x30F3;&#x30D5;&#x30A9;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x5909;&#x5316;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x4E09;&#x91CF;&#x4F53;env&#x304C;sCD4-&#x8907;&#x5408;&#x72B6;&#x614B;&#x306E;env HIV-1 BAL&#x3067;&#x898B;&#x3089;&#x308C;&#x3001;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3069;&#x3061;&#x3089;sCD4&#x306E;&#x7D50;&#x5408;&#x6642;&#x306B;&#x30B3;&#x30F3;&#x30D5;&#x30A9;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x306B;&#x6709;&#x610F;&#x3055;&#x3089;&#x306A;&#x308B;&#x5909;&#x5316;&#x304C;&#x306A;&#x3044;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x793A;&#x3059;&#x3053;&#x3068;&#x306B;&#x4F3C;&#x3066;&#x6052;&#x5E38;&#x7684;&#x306B; &#x26;quot;&#x30AA;&#x30FC;&#x30D7;&#x30F3;&#x26;quot;&#x30B3;&#x30F3;&#x30D5;&#x30A9;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x304C;&#x8868;&#x793A;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3059;&#x3002;SIV CP-MAC&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x307E;&#x305F;&#x306F;&#x6297;&#x4F53;7D3&#x3002;&#x5BC6;&#x5EA6;&#x30DE;&#x30C3;&#x30D7;&#x306F;&#x3001;&#x30EC;&#x30BB;&#x30D7;&#x30BF;&#x30FC;&#x7D50;&#x5408;&#x90E8;&#x4F4D;&#x306E;&#x53CD;&#x5BFE;&#x5074;&#x306B;&#x3042;&#x308B;gp120&#x306E;&#x4E0A;&#x3067;&#x305D;&#x306E;7D3&#x304A;&#x3088;&#x3073;17b&#x6297;&#x4F53;&#x6A19;&#x7684;&#x30A8;&#x30D4;&#x30C8;&#x30FC;&#x30D7;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x7D50;&#x679C;&#x306F;&#x3001;SIV Env&#x306E;&#x69CB;&#x9020;&#x306E;&#x591A;&#x69D8;&#x6027;&#x306B;&#x65B0;&#x305F;&#x306A;&#x6D1E;&#x5BDF;&#x3092;&#x63D0;&#x4F9B;&#x3057;&#x3001;&#x4E09;&#x91CF;&#x4F53;SIV Env&#x306E;&#x306B;&#x30D0;&#x30A4;&#x30F3;&#x30C9;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;sCD4&#x306E;&#x5411;&#x304D;&#x306E;&#x6B6A;&#x307F;&#x4F9D;&#x5B58;&#x6027;&#x306E;&#x30D0;&#x30EA;&#x30A8;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x304C;&#x3042;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3002;

&#x30AF;&#x30E9;&#x30A4;&#x30AA;&#x96FB;&#x5B50;&#x7DDA;&#x30C8;&#x30E2;&#x30B0;&#x30E9;&#x30D5;&#x30A3;&#x30FC;&#x3092;&#x7528;&#x3044;&#x3066;&#x6C7A;&#x5B9A;&#x4E09;&#x91CF;&#x4F53;&#x30B5;&#x30EB;&#x514D;&#x75AB;&#x4E0D;&#x5168;&#x30A6;&#x30A4;&#x30EB;&#x30B9;&#x30A8;&#x30F3;&#x30D9;&#x30ED;&#x30FC;&#x30D7;&#x7CD6;&#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA;&#x306E;&#x53EF;&#x6EB6;&#x6027;CD4&#x306B;&#x7D50;&#x5408;&#x3057;&#x305F;&#x7C73;&#x56FD;&#x306E;&#x4E09;&#x6B21;&#x5143;&#x69CB;&#x9020;

&#xD45C;&#xC2DC; &#xB41C; trimeric &#xBD09;&#xD22C; &#xB2F9;&#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8; (Env) &#xC2A4;&#xD30C;&#xC774;&#xD06C; &#xC720;&#xC778;&#xC6D0; &#xBA74;&#xC5ED; &#xACB0;&#xD54D; &#xBC14;&#xC774;&#xB7EC;&#xC2A4; (SIV)&#xC640; &#xC778;&#xAC04; &#xBA74;&#xC5ED; &#xACB0;&#xD54D; &#xBC14;&#xC774;&#xB7EC;&#xC2A4; &#xC885;&#xB958;&#xC758; &#xD45C;&#xBA74;&#xC5D0; 1 (hiv-1) virions &#xBC14;&#xC774;&#xB7EC;&#xC2A4; &#xC131; glycoproteins gp120&#xC640; gp41 3 heterodimers &#xAD6C;&#xC131; &#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xBC14;&#xC778;&#xB529; gp120&#xC758; &#xC138;&#xD3EC; &#xD45C;&#xBA74; CD4 &#xBC0F; chemokine &#xC218;&#xC6A9; &#xCCB4;&#xC5D0;&#xB294; gp120&#xC640; gp41&#xC758; &#xAD6C;&#xC870;&#xC801; &#xBCC0;&#xD654;&#xB97C; &#xC720;&#xB3C4; &#xD558; &#xBE44;&#xB85D;, &#xC81C; &#xC0AC;&#xAE30; &#xAD6C;&#xC870;&#xB294; &#xD2B8;&#xB9AC;&#xBA38;&#xC758; &#xD574;&#xBA85; &#xCD5C;&#xADFC;&#xC5D0; &#xAC83;. HIV 1 &#xBC1C; &#xACA9;&#xB9AC;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; CD4 &#xCCA8;&#xBD80; &#xD30C;&#xC77C;&#xC5D0;&#xC11C; &quot;&#xD3D0;&#xC1C4;&quot;&#xB97C; &quot;&#xC5F4;&#xAE30;&quot; &#xB098; &#xB780; &#xD2B8;&#xB9AC;&#xBA38;&#xC758; &#xB208;&#xC5D0; &#xB744;&#xB294; &#xC7AC;&#xBC30;&#xCE58; &#xBC1C;&#xC0DD; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xADF8;&#xB7EC;&#xB098; SIV trimers&#xC5D0; c d 4&#xC758; &#xC601;&#xD5A5; &#xD558;&#xC9C0; &#xC124;&#xBA85; &#xD558;&#xACE0;&#xC788;&#xB2E4;. &#xACF3;&#xC744; &#xC54C;&#xC544;&#xB0B4;&#xB294;-&#xC804;&#xC790; &#xB2E8;&#xCE35; &#xCD2C;&#xC601;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC;, &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xC9C0;&#xAE08; &#xACB0;&#xC815; &#xC218;&#xC6A9; &#xC131; c d 4&#xC758; &#xBD84;&#xC790; &#xAD6C;&#xC870; (sCD4)-&#xC138; &#xAC00;&#xC9C0; &#xBCC0;&#xC885; (SIVmneE11S, SIVmac239, &#xBC0F; SIV CP &#xB9E5;)&#xC758; SIV &#xD658;&#xACBD;&#xC744; trimers&#xC758; &#xC0C1;&#xD0DC; &#xBC14;&#xC6B4;&#xB4DC;. &#xC5D0;&#xC774;&#xC988;-1 &#xBCA8;&#xC5D0; &#xD45C;&#xC2DC; &#xB41C; &#xBC18;&#xBA74;, Sivmnee11s&#xC640; SIVmac239 &#xD658;&#xACBD;&#xC744; sCD4 &#xBC14;&#xC778;&#xB529; &#xB2E4;&#xC74C;&#xB9CC; &#xC0AC;&#xC18C;&#xD55C; &#xAD6C;&#xC870;&#xC801; &#xBCC0;&#xD654; &#xD588;&#xB2E4;. SIV CP-&#xB9E5;&#xC5D0; &#xD558; trimeric &#xD658;&#xACBD;&#xC744; &#xD45C;&#xC2DC; constitutively &quot;&#xC5F4;&#xAE30;&quot; &#xB098; &#xB780; sCD4 complexed &#xC0C1;&#xD0DC;&#xC5D0; &#xC788;&#xB294; &#xC5D0;&#xC774;&#xC988;-1 &#xBC1C; &#xD658;&#xACBD;&#xC744; &#xC704;&#xD574; &#xBCF8; &#xBE44;&#xC2B7;&#xD55C; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; sCD4 &#xB610;&#xB294; 7D 3&#xC758; &#xBC14;&#xC778;&#xB529;&#xC5D0; &#xB530;&#xB77C; &#xB098; &#xB780;&#xC5D0; &#xC911;&#xC694; &#xD55C; &#xCD94;&#xAC00; &#xBCC0;&#xACBD; &#xC1FC; &#xD56D; &#xCCB4;. &#xBC00;&#xB3C4; &#xC9C0;&#xB3C4; &#xB610;&#xD55C; 7D 3, 17b &#xD56D; &#xCCB4; coreceptor &#xBC14;&#xC778;&#xB529; &#xC0AC;&#xC774;&#xD2B8;&#xC758; &#xC5B4;&#xB290; &#xCABD; &#xCE21;&#xBA74;&#xC5D0;&#xB294; gp120&#xC5D0; epitopes &#xB300;&#xC0C1; &#xBCF4;&#xC5EC; &#xC90D;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xACB0;&#xACFC; SIV &#xD658;&#xACBD;&#xC744; &#xAD6C;&#xC870;&#xC801; &#xB2E4;&#xC591;&#xC131;&#xC5D0; &#xC0C8;&#xB85C;&#xC6B4; &#xD1B5;&#xCC30;&#xB825;&#xC744; &#xC81C;&#xACF5; &#xD558; &#xACE0; sCD4 trimeric SIV &#xD658;&#xACBD;&#xC744; &#xBC14;&#xC778;&#xB529;&#xD560; &#xBC29;&#xD5A5;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC2A4;&#xD2B8;&#xB808;&#xC778;&#xC5D0; &#xC885;&#xC18D;&#xC801;&#xC778; &#xBCC0;&#xD654;&#xB294; &#xBCF4;&#xC5EC;&#xC900;&#xB2E4;.

&#xC218;&#xC6A9; &#xC131; CD4 &#xBC14;&#xC778;&#xB529;&#xB41C; &#xC0C1;&#xD0DC; trimeric &#xC720;&#xC778;&#xC6D0; &#xBA74;&#xC5ED; &#xACB0;&#xD54D; &#xBC14;&#xC774;&#xB7EC;&#xC2A4; &#xBD09;&#xD22C; glycoproteins &#xACF3;&#xC744; &#xC54C;&#xC544;&#xB0B4;&#xB294;-&#xC804;&#xC790; &#xB2E8;&#xCE35; &#xCD2C;&#xC601;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xACB0;&#xC815;&#xC758; 3 &#xCC28;&#xC6D0; &#xAD6C;&#xC870;.

Los trim&#xE9;ricas envoltura glicoprote&#xED;na (Env) espigas muestra en las superficies de virus de inmunodeficiencia de simios (SIV) y virus de inmunodeficiencia humana tipo 1 (VIH-1) viriones se componen de tres heterod&#xED;meros de las glicoprote&#xED;nas virales gp120 y gp41. Aunque la uni&#xF3;n de gp120 a CD4 de la superficie celular y un receptor de quimioquinas se conoce para provocar cambios conformacionales en la gp120 y gp41, cambios en la estructura cuaternaria de la tr&#xED;mero s&#xF3;lo recientemente se han dilucidado. Para el VIH-1 BaL aislar, los resultados de CD4 de fijaci&#xF3;n en una reordenaci&#xF3;n notable de la trimer de una &#x26;quot;cerrada&#x26;quot; a una &#x26;quot;abierta&#x26;quot; la conformaci&#xF3;n. El efecto de CD4 en tr&#xED;meros SIV, sin embargo, no se ha descrito. Uso de la crio-tomograf&#xED;a electr&#xF3;nica, hemos determinado arquitecturas moleculares de los CD4 soluble (sCD4) enlazados a los estados de SIV tr&#xED;meros Env para tres cepas diferentes (SIVmneE11S, SIVmac239, y SIV CP-MAC). En marcado contraste con el VIH-1 Bal, SIVmneE11S y Env SIVmac239 mostr&#xF3; cambios conformacionales de poca importancia despu&#xE9;s de sCD4 vinculante. En SIV CP-MAC, donde trim&#xE9;rica Env muestra un constitutivamente &#x26;quot;abierta&#x26;quot; la conformaci&#xF3;n similar a la observada para el VIH-1 Env BaL en el estado sCD4 de complejo, nos muestran que no hay cambios significativos en la conformaci&#xF3;n de m&#xE1;s sobre el enlace de cualquiera de las sCD4 o 7D3 anticuerpo. Los mapas tambi&#xE9;n muestran que la densidad de ep&#xED;topos anticuerpos 7D3 y 17b de destino en la gp120 que se encuentran en lados opuestos del sitio co-receptor vinculante. Estos resultados aportan nuevos conocimientos sobre la diversidad estructural de SIV Env y demostrar que hay tensi&#xF3;n dependientes de las variaciones en la orientaci&#xF3;n de sCD4 obligados a trim&#xE9;rica Env SIV.

Estructuras tridimensionales de c&#xE9;lulas CD4 solubles con destino Estados trim&#xE9;rica de la inmunodeficiencia s&#xED;mica las glicoprote&#xED;nas del virus de sobres determin&#xF3; mediante el uso de Cryo-tomograf&#xED;a electr&#xF3;nica

&#x6211;&#x4EEC;&#x4EE5;&#x524D;&#x90FD;&#x7528;&#x4E0E;&#x5206;&#x5377;&#x5E73;&#x5747;&#x548C;&#x5206;&#x7C7B;&#x76F8;&#x7ED3;&#x5408;&#x7684;&#x4F4E;&#x6E29;&#x7535;&#x5B50;&#x65AD;&#x5C42;&#x626B;&#x63CF;&#x4EE5;&#x83B7;&#x5F97;&#x751F;&#x7269;&#x5927;&#x5206;&#x5B50;&#x4E2D;&#x7684;&#x7A0B;&#x5E8F;&#x96C6;&#x7684;&#x60C5;&#x51B5;&#x4E0B;&#x5355;&#x4E00;&#x7684;&#x4F18;&#x52BF;&#x7269;&#x79CD;&#x5728;&#x573A;&#xFF0C;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x65B9;&#x6CD5;&#x9002;&#x7528;&#x4E8E;&#x5404;&#x79CD;&#x4E09;&#x8054;&#x827E;&#x6ECB;&#x75C5;&#x6BD2; 1 &#x548C; SIV &#x5305;&#x819C;&#x7CD6;&#x86CB;&#x767D; (Env) &#x5206;&#x6790;&#x7684; 3D &#x7ED3;&#x6784;&#x3002;&#x5728;&#x8FD9;&#x91CC;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x6269;&#x5C55;&#x81EA;&#x52A8;&#x5316;&#x3001; &#x8FED;&#x4EE3;&#xFF0C;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x7814;&#x7A76;&#x8868;&#x660E;&#x7F3A;&#x5C11;&#x6954;&#x66F4;&#x6B63;&#x7684; 3D &#x56FE;&#x50CF;&#x7684;&#x5BF9;&#x9F50;&#x65B9;&#x5F0F;&#x548C;&#x5206;&#x7C7B;&#x65B9;&#x6CD5;&#x6765;&#x533A;&#x5206;&#x591A;&#x4E2A;&#x6784;&#x8C61;&#xFF0C;&#x90FD;&#x540C;&#x65F6;&#x5B58;&#x5728;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x76EE;&#x524D;&#x4EE3;&#x8868;&#x4E0D;&#x540C;&#x6784;&#x8C61;&#x56FD;&#x5BB6;&#x7684; Env &#x5411;&#x91CF;&#x5143;&#x7D20;&#x7684;&#x7A7A;&#x95F4;&#x5206;&#x5E03;&#x6D4B;&#x91CF;&#x7684;&#x65B9;&#x6CD5;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x786E;&#x5B9A;&#x6570;&#x636E;&#x5904;&#x7406;&#x7B56;&#x7565;&#x5141;&#x8BB8;&#x660E;&#x786E;&#x5206;&#x79BB;&#x4EE5;&#x524D;&#x4E3A;&#x7279;&#x5F81;&#x7684;&#x5173;&#x95ED;&#x548C;&#x6253;&#x5F00;&#x6784;&#x8C61;&#xFF0C;&#x4EE5;&#x53CA; unliganded &#x548C; Env &#x5B83;&#x4EEC;&#x65F6;&#x7684;&#x6297;&#x4F53; liganded &#x56FD;&#x5BB6;&#x76EE;&#x524D;&#x7684;&#x6DF7;&#x5408;&#x7269;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x8868;&#x660E;&#x8BC6;&#x522B;&#x5E76;&#x5220;&#x9664;&#x5CF0;&#x503C;&#x6700;&#x4F4E;&#x4FE1;&#x53F7;&#x7684;&#x4FE1;&#x566A;&#x6BD4;&#x63D0;&#x9AD8;&#x603B;&#x4F53;&#x51C6;&#x786E;&#x6027;&#x7684;&#x4E2A;&#x522B; Env sub-volumes&#xFF0C;&#x4E4B;&#x95F4;&#x7684;&#x5BF9;&#x9F50;&#x65B9;&#x5F0F;&#xFF0C;&#x8BE5;&#x5BF9;&#x9F50;&#x65B9;&#x5F0F;&#x7684;&#x51C6;&#x786E;&#x6027;&#xFF0C;&#x53CD;&#x8FC7;&#x6765;&#xFF0C;&#x786E;&#x5B9A;&#x56FE;&#x50CF;&#x5206;&#x7C7B;&#x8BC4;&#x4F30;&#x6784;&#x8C61;&#x5F02;&#x6784;&#x6DF7;&#x5408;&#x7269;&#x4E2D;&#x7684;&#x5F02;&#x8D28;&#x6027;&#x7684;&#x6210;&#x529F;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x6210;&#x529F;&#x5730;&#x5206;&#x79BB;&#x548C;&#x91CD;&#x6784;&#x72EC;&#x7279;&#x7684; 3D &#x7ED3;&#x6784;&#x7684; unliganded &#x548C;&#x6297;&#x4F53; liganded&#xFF0C;&#x4EE5;&#x53CA;&#x6253;&#x5F00;&#x548C;&#x5173;&#x95ED;&#x7684;&#x6784;&#x8C61;&#x7684; Env &#x76EE;&#x524D;&#x540C;&#x65F6;&#x5728;&#x6DF7;&#x5408;&#x7269;&#x901A;&#x8FC7;&#x9A8C;&#x8BC1;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x5206;&#x79BB;&#x8FC7;&#x7A0B;&#x7684;&#x8BA1;&#x7B97;&#x3002;

&#x4F7F;&#x7528;&#x4F4E;&#x6E29;&#x7535;&#x5B50;&#x65AD;&#x5C42;&#x626B;&#x63CF;&#x548C; 3D &#x5206;&#x5377;&#x5E73;&#x5747;&#x6784;&#x8C61;&#x975E;&#x5747;&#x8D28;&#x6027;&#x7684;&#x8BA1;&#x7B97;&#x5206;&#x79BB;&#x3002;

We have previously used cryo-electron tomography combined with sub-volume averaging and classification to obtain 3D structures of macromolecular assemblies in cases where a single dominant species was present, and applied these methods to the analysis of a variety of trimeric HIV-1 and SIV envelope glycoproteins (Env). Here, we extend these studies by demonstrating automated, iterative, missing wedge-corrected 3D image alignment and classification methods to distinguish multiple conformations that are present simultaneously. We present a method for measuring the spatial distribution of the vector elements representing distinct conformational states of Env. We identify data processing strategies that allow clear separation of the previously characterized closed and open conformations, as well as unliganded and antibody-liganded states of Env when they are present in mixtures. We show that identifying and removing spikes with the lowest signal-to-noise ratios improves the overall accuracy of alignment between individual Env sub-volumes, and that alignment accuracy, in turn, determines the success of image classification in assessing conformational heterogeneity in heterogeneous mixtures. We validate these procedures for computational separation by successfully separating and reconstructing distinct 3D structures for unliganded and antibody-liganded as well as open and closed conformations of Env present simultaneously in mixtures.

Computational separation of conformational heterogeneity using cryo-electron tomography and 3D sub-volume averaging.

Nous avons d&#xE9;j&#xE0; utilis&#xE9; la tomographie cryo-&#xE9;lectronique combin&#xE9; avec sous-volume moyenne et la classification d&#x26;#39;obtenir des structures 3D des assemblages macromol&#xE9;culaires dans les cas o&#xF9; une seule esp&#xE8;ce dominante &#xE9;tait pr&#xE9;sent, et a appliqu&#xE9; ces m&#xE9;thodes &#xE0; l&#x26;#39;analyse d&#x26;#39;une vari&#xE9;t&#xE9; de trim&#xE9;rique VIH-1 et SIV glycoprot&#xE9;ines d&#x26;#39;enveloppe (ENV). Ici, nous &#xE9;tendons ces &#xE9;tudes en d&#xE9;montrant automatis&#xE9;, it&#xE9;rative, manquant de coin corrig&#xE9;e alignement de l&#x26;#39;image 3D et les m&#xE9;thodes de classification pour distinguer plusieurs conformations qui sont pr&#xE9;sents simultan&#xE9;ment. Nous pr&#xE9;sentons une m&#xE9;thode pour mesurer la distribution spatiale des &#xE9;l&#xE9;ments vectoriels repr&#xE9;sentant distinctes &#xE9;tats conformationnels de Env. Nous identifions le traitement des donn&#xE9;es des strat&#xE9;gies qui permettent une s&#xE9;paration claire des conformations d&#xE9;j&#xE0; caract&#xE9;ris&#xE9;s ferm&#xE9;es et ouvertes, ainsi que les Etats sans ligand et l&#x26;#39;anticorps-ligand&#xE9; de Env quand ils sont pr&#xE9;sents dans les m&#xE9;langes. Nous montrons que l&#x26;#39;identification et &#xE0; &#xE9;liminer des cr&#xEA;tes avec les plus faibles du signal sur bruit am&#xE9;liore la pr&#xE9;cision globale de l&#x26;#39;alignement entre les diff&#xE9;rents sous-Env volumes, et que la pr&#xE9;cision d&#x26;#39;alignement, &#xE0; son tour, d&#xE9;termine le succ&#xE8;s de la classification d&#x26;#39;images dans l&#x26;#39;&#xE9;valuation de l&#x26;#39;h&#xE9;t&#xE9;rog&#xE9;n&#xE9;it&#xE9; conformationnelle dans des m&#xE9;langes h&#xE9;t&#xE9;rog&#xE8;nes . On valider ces proc&#xE9;dures de s&#xE9;paration de calcul par succ&#xE8;s de s&#xE9;paration et la reconstruction des structures distinctes 3D pour conformations sans ligand et un anticorps-ligand&#xE9; et ouverte et ferm&#xE9;e de Env pr&#xE9;sents simultan&#xE9;ment dans des m&#xE9;langes.

S&#xE9;paration de calcul de l&#x26;#39;h&#xE9;t&#xE9;rog&#xE9;n&#xE9;it&#xE9; conformationnelle de microscopie cryo-&#xE9;lectronique et 3D Sous-volume de calcul de la moyenne

Wir haben zuvor Cryo-Elektron Tomographie kombiniert mit Sub-volume mit durchschnittlich und Klassifikation verwendet, 3D Strukturen der makromolekularen Versammlungen in F&auml;llen zu erhalten, wo eine dominante Art anwesend war, und diese Methoden auf die Analyse einer Vielzahl von Trimere HIV-1 und SIV Umschlag Glykoproteine (Env) angewendet. Hier erweitern wir diese Untersuchungen durch den Nachweis der automatisierten, iterative, fehlende 3D-Bild Keil-korrigierte Ausrichtung und Klassifizierung Methoden um mehrere Konformationen unterscheiden, die gleichzeitig vorhanden sind. Wir stellen eine Methode zur Messung der r&auml;umlichen Verteilungs der Vektor-Elemente, die unterschiedliche Konformations&auml;nderungen vertreten, der Env. Wir identifizieren Datenverarbeitung-Strategien, mit denen klar, dass die Trennung von der zuvor gekennzeichneten geschlossen und &ouml;ffnen Konformationen, sowie Unliganded und Antik&ouml;rper-liganded Staaten von Env Wenn sie sind in Mischungen. Wir zeigen, dass die Identifizierung und Beseitigung von Spikes mit der niedrigsten Signal-Rausch-Verh&auml;ltnis die Genauigkeit der Ausrichtung zwischen einzelnen Env Subvolumes verbessert und dass Ausrichtungsgenauigkeit wiederum entscheidet &uuml;ber den Erfolg der Bild-Klassifikation bei der Beurteilung der Konformations&auml;nderungen Heterogenit&auml;t in heterogene Mischungen. Wir &uuml;berpr&uuml;fen diese Verfahren f&uuml;r computational Trennung erfolgreich trennen und unterschiedliche 3D Strukturen f&uuml;r Unliganded und Antik&ouml;rper-liganded sowie offene und geschlossene Konformationen von Env anwesend gleichzeitig in Mischungen zu rekonstruieren.

Computational Trennung von Konformations&auml;nderungen Heterogenit&auml;t mit Cryo-Elektron Tomographie und 3D Sub-volume mit durchschnittlich.

In precedenza abbiamo usato tomografia cryo-elettrone, combinata con una media di sub-volume e classificazione per ottenere strutture 3D delle assemblee macromolecolare in casi dove era presente una sola specie dominante e applicato questi metodi per l&#39;analisi di una variet&agrave; di trimeric HIV-1 e SIV busta glicoproteine (Env). Qui, noi estendere questi studi dimostrando automatizzati, iterativi, manca di metodi di allineamento e classificazione Cuneo-correzione immagine 3D per distinguere molteplici conformazioni che sono presenti contemporaneamente. Vi presentiamo un metodo per misurare la distribuzione spaziale degli elementi vettoriali che rappresentano stati conformazionali distinti di Env. Noi identificare strategie di elaborazione dei dati che permettono di chiare separazione di precedentemente caratterizzato chiuso e aprire conformazioni, come pure unliganded e anticorpo-liganded stati di Env quando sono presentano in miscele. Mostriamo identificazione e rimozione di picchi con il pi&ugrave; basso rapporto segnale-rumore migliora l&#39;accuratezza complessiva di allineamento tra i singoli sub-volumi Env, che tale precisione di allineamento, a sua volta, determina il successo di classificazione di immagine nel valutare conformazionali eterogeneit&agrave; nei miscugli eterogenei. Noi convalidare queste procedure per separazione computazionale con successo separando e ricostruendo distinte strutture 3D per unliganded e anticorpo-liganded, come pure le conformazioni aperte e chiuse di Env presenti simultaneamente in miscele.

Separazione computazionale di eterogeneit&agrave; conformazionale mediante tomografia cryo-elettrone e sub-volume 3D in media.

&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x4EE5;&#x524D;&#x3001;&#x5358;&#x4E00;&#x306E;&#x512A;&#x5360;&#x7A2E;&#x304C;&#x5B58;&#x5728;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x305F;&#x5834;&#x5408;&#x306B;&#x306F;&#x3001;&#x9AD8;&#x5206;&#x5B50;&#x96C6;&#x5408;&#x4F53;&#x306E;&#x7ACB;&#x4F53;&#x69CB;&#x9020;&#x3092;&#x5F97;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x30B5;&#x30D6;&#x30DC;&#x30EA;&#x30E5;&#x30FC;&#x30E0;&#x306E;&#x5E73;&#x5747;&#x5316;&#x3068;&#x5206;&#x985E;&#x3092;&#x7D44;&#x307F;&#x5408;&#x308F;&#x305B;&#x305F;&#x4F4E;&#x6E29;&#x96FB;&#x5B50;&#x65AD;&#x5C64;&#x64AE;&#x5F71;&#x6CD5;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3001;&#x4E09;&#x91CF;&#x4F53;HIV-1&#x3068;SIV&#x306E;&#x69D8;&#x3005;&#x306A;&#x89E3;&#x6790;&#x306B;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x30E1;&#x30BD;&#x30C3;&#x30C9;&#x3092;&#x9069;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x30A8;&#x30F3;&#x30D9;&#x30ED;&#x30FC;&#x30D7;&#x7CD6;&#x86CB;&#x767D;&#x8CEA;&#xFF08;ENV&#xFF09;&#x3002;&#x3053;&#x3053;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x540C;&#x6642;&#x306B;&#x5B58;&#x5728;&#x3059;&#x308B;&#x8907;&#x6570;&#x306E;&#x7ACB;&#x4F53;&#x914D;&#x5EA7;&#x3092;&#x533A;&#x5225;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x304F;&#x3055;&#x3073;&#x88DC;&#x6B63;3D&#x753B;&#x50CF;&#x306E;&#x914D;&#x7F6E;&#x3068;&#x5206;&#x985E;&#x65B9;&#x6CD5;&#x304C;&#x898B;&#x3064;&#x304B;&#x3089;&#x306A;&#x3044;&#x3001;&#x53CD;&#x5FA9;&#x3001;&#x81EA;&#x52D5;&#x5316;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x793A;&#x3059;&#x3053;&#x3068;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x3001;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x7814;&#x7A76;&#x3092;&#x62E1;&#x5F35;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;Env&#x306E;&#x7570;&#x306A;&#x308B;&#x30B3;&#x30F3;&#x30D5;&#x30A9;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x306E;&#x72B6;&#x614B;&#x3092;&#x8868;&#x3059;&#x30D9;&#x30AF;&#x30C8;&#x30EB;&#x306E;&#x8981;&#x7D20;&#x306E;&#x7A7A;&#x9593;&#x5206;&#x5E03;&#x3092;&#x6E2C;&#x5B9A;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x624B;&#x6CD5;&#x3092;&#x63D0;&#x6848;&#x3059;&#x308B;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x5F7C;&#x3089;&#x304C;&#x6DF7;&#x5408;&#x7269;&#x4E2D;&#x306B;&#x5B58;&#x5728;&#x3059;&#x308B;&#x5834;&#x5408;&#x3001;&#x4EE5;&#x524D;&#x306B;&#x7279;&#x5FB4;&#x4ED8;&#x3051;&#x9589;&#x3058;&#x305F;&#x72B6;&#x614B;&#x3068;&#x958B;&#x3044;&#x305F;&#x30B3;&#x30F3;&#x30D5;&#x30A9;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x3068;&#x540C;&#x69D8;&#x306B;&#x3001;Env&#x306E;&#x30EA;&#x30AC;&#x30F3;&#x30C9;&#x975E;&#x7D50;&#x5408;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x6297;&#x4F53; - &#x30EA;&#x30AC;&#x30F3;&#x30C9;&#x306E;&#x72B6;&#x614B;&#x306E;&#x660E;&#x78BA;&#x306A;&#x5206;&#x96E2;&#x3092;&#x53EF;&#x80FD;&#x306B;&#x3059;&#x308B;&#x6226;&#x7565;&#x3092;&#x51E6;&#x7406;&#x3059;&#x308B;&#x30C7;&#x30FC;&#x30BF;&#x3092;&#x8B58;&#x5225;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x6700;&#x3082;&#x4F4E;&#x3044;&#x4FE1;&#x53F7;&#x5BFE;&#x96D1;&#x97F3;&#x6BD4;&#x306E;&#x30B9;&#x30D1;&#x30A4;&#x30AF;&#x3092;&#x8B58;&#x5225;&#x3057;&#x3001;&#x524A;&#x9664;&#x3059;&#x308B;&#x3068;&#x3001;&#x500B;&#x3005;&#x306E;Env&#x306E;&#x30B5;&#x30D6;&#x30DC;&#x30EA;&#x30E5;&#x30FC;&#x30E0;&#x3068;&#x3001;&#x305D;&#x306E;&#x30A2;&#x30E9;&#x30A4;&#x30E1;&#x30F3;&#x30C8;&#x7CBE;&#x5EA6;&#x306E;&#x9593;&#x306E;&#x30A2;&#x30E9;&#x30A4;&#x30E1;&#x30F3;&#x30C8;&#x306E;&#x5168;&#x4F53;&#x306E;&#x7CBE;&#x5EA6;&#x3092;&#x5411;&#x4E0A;&#x3055;&#x305B;&#x3001;&#x9806;&#x756A;&#x306B;&#x3001;&#x7570;&#x7A2E;&#x306E;&#x6DF7;&#x5408;&#x7269;&#x4E2D;&#x3067;&#x306E;&#x7ACB;&#x4F53;&#x69CB;&#x9020;&#x306E;&#x4E0D;&#x5747;&#x4E00;&#x6027;&#x3092;&#x8A55;&#x4FA1;&#x3059;&#x308B;&#x969B;&#x306B;&#x753B;&#x50CF;&#x5206;&#x985E;&#x306E;&#x6210;&#x529F;&#x3092;&#x6C7A;&#x5B9A;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x6B63;&#x5E38;Env&#x306E;&#x30EA;&#x30AC;&#x30F3;&#x30C9;&#x975E;&#x7D50;&#x5408;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x6297;&#x4F53; - &#x30EA;&#x30AC;&#x30F3;&#x30C9;&#x3068;&#x540C;&#x69D8;&#x306B;&#x30AA;&#x30FC;&#x30D7;&#x30F3;&#x3068;&#x30AF;&#x30ED;&#x30FC;&#x30BA;&#x306E;&#x30B3;&#x30F3;&#x30D5;&#x30A9;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x7570;&#x306A;&#x308B;&#x7ACB;&#x4F53;&#x69CB;&#x9020;&#x3092;&#x5206;&#x96E2;&#x3057;&#x3001;&#x518D;&#x69CB;&#x7BC9;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x8A08;&#x7B97;&#x306E;&#x5206;&#x96E2;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x624B;&#x9806;&#x3092;&#x691C;&#x8A3C;&#x3059;&#x308B;&#x6DF7;&#x5408;&#x7269;&#x3092;&#x540C;&#x6642;&#x306B;&#x63D0;&#x793A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x30AF;&#x30E9;&#x30A4;&#x30AA;&#x96FB;&#x5B50;&#x7DDA;&#x30C8;&#x30E2;&#x30B0;&#x30E9;&#x30D5;&#x30A3;&#x30FC;&#x3068;&#x4E09;&#x6B21;&#x5143;&#x30B5;&#x30D6;&#x30DC;&#x30EA;&#x30E5;&#x30FC;&#x30E0;&#xB7;&#x30A2;&#x30D9;&#x30EC;&#x30FC;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B0;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x305F;&#x30B3;&#x30F3;&#x30D5;&#x30A9;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x4E0D;&#x5747;&#x4E00;&#x6027;&#x306E;&#x8A08;&#x7B97;&#x306E;&#x5206;&#x96E2;

&#xC6B0;&#xB9AC;&#xAC00; &#xC774;&#xC804;&#xC5D0; &#xD558;&#xB098;&#xC758; &#xC9C0;&#xBC30;&#xC801;&#xC778; &#xC885; &#xC874;&#xC7AC;, &#xADF8;&#xB9AC;&#xACE0; &#xB2E4;&#xC591; &#xD55C; trimeric h i V-1&#xC640; SIV &#xBD09;&#xD22C; glycoproteins (Env)&#xC758; &#xBD84;&#xC11D;&#xC5D0; &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xBC29;&#xBC95;&#xC744; &#xC801;&#xC6A9;&#xC758; &#xACBD;&#xC6B0; &#xACE0;&#xBD84;&#xC790; &#xC5B4;&#xC148;&#xBE14;&#xB9AC;&#xC758; 3 &#xCC28;&#xC6D0; &#xAD6C;&#xC870;&#xB97C; &#xC11C;&#xBE0C; &#xBCFC;&#xB968; &#xD3C9;&#xADE0; &#xBC0F; &#xBD84;&#xB958;&#xC640; &#xD568;&#xAED8; &#xD558;&#xB294; &#xACF3;&#xC744; &#xC54C;&#xC544;&#xB0B4;&#xB294;-&#xC804;&#xC790; &#xB2E8;&#xCE35; &#xCD2C;&#xC601;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xACE0;. &#xC5EC;&#xAE30;, &#xC6B0;&#xB9AC; &#xB3D9;&#xC2DC;&#xC5D0; &#xC874;&#xC7AC; &#xD558;&#xB294; &#xC5EC;&#xB7EC; conformations &#xAD6C;&#xBCC4; &#xC410;&#xAE30; &#xC218;&#xC815; 3D &#xC774;&#xBBF8;&#xC9C0; &#xC815;&#xB82C; &#xBC0F; &#xBD84;&#xB958; &#xBC29;&#xBC95; &#xB204;&#xB77D; &#xC790;&#xB3D9;&#xD654;, &#xBC18;&#xBCF5;, &#xC2DC;&#xC5F0; &#xD558; &#xC5EC; &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xC5F0;&#xAD6C; &#xD655;&#xC7A5;. Env&#xC758; &#xAC00;&#xC9C0; &#xAD6C;&#xC870;&#xC801; &#xC0C1;&#xD0DC;&#xB97C; &#xB098;&#xD0C0;&#xB0B4;&#xB294; &#xBCA1;&#xD130; &#xC694;&#xC18C;&#xC758; &#xACF5;&#xAC04;&#xC801; &#xBD84;&#xD3EC;&#xB97C; &#xCE21;&#xC815; &#xD558;&#xB294; &#xBC29;&#xBC95;&#xC744; &#xC18C;&#xAC1C; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC; &#xBD84;&#xBA85; &#xBD84;&#xB9AC; &#xC774;&#xC804;&#xC5D0; &#xD2B9;&#xC9D5;&#xC774; &#xD3D0;&#xC1C4; &#xC218; &#xC788;&#xB294; &#xB370;&#xC774;&#xD130; &#xCC98;&#xB9AC; &#xC804;&#xB7B5;&#xC744; &#xC2DD;&#xBCC4; conformations, unliganded&#xB97C; &#xC5F4; &#xBC0F; &#xD56D; &#xCCB4; liganded &#xC0C1;&#xD0DC; &#xD658;&#xACBD; &#xB54C;&#xC758; &#xD63C;&#xD569;&#xBB3C;&#xC5D0; &#xC874;&#xC7AC;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xC2DD;&#xBCC4; &#xBC0F; &#xAC00;&#xC7A5; &#xB0AE;&#xC740; &#xC2E0;&#xD638; &#xB300; &#xC7A1;&#xC74C; &#xBE44;&#xC728; &#xC2A4;&#xD30C;&#xC774;&#xD06C; &#xC81C;&#xAC70; &#xAC1C;&#xBCC4; &#xD658;&#xACBD; sub-volumes &#xC0AC;&#xC774;&#xC758; &#xC815;&#xB82C;&#xC758; &#xC804;&#xBC18;&#xC801;&#xC778; &#xC815;&#xD655;&#xB3C4; &#xD5A5;&#xC0C1; &#xADF8; &#xC815;&#xB82C; &#xC815;&#xD655;&#xB3C4;, &#xC774;&#xBBF8;&#xC9C0; &#xBD84;&#xB958; &#xC720;&#xD615;&#xC774; &#xB2E4;&#xB978; &#xD63C;&#xD569;&#xBB3C;&#xC5D0; &#xAD6C;&#xC870;&#xC801;&#xC774; &#xC9C8; &#xD3C9;&#xAC00; &#xC131;&#xACF5;&#xC744; &#xACB0;&#xC815; &#xD45C;&#xC2DC;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xAC00; &#xC131;&#xACF5;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xBD84;&#xB9AC; &#xD558; &#xACE0; &#xD658;&#xACBD; &#xB3D9;&#xC2DC;&#xC5D0; &#xD63C;&#xD569;&#xBB3C;&#xC5D0;&#xC758; &#xAC1C;&#xBC29; &#xBC0F; &#xD3D0;&#xC1C4; conformations&#xB85C; unliganded&#xC640; liganded &#xD56D; &#xCCB4; &#xACE0;&#xC720; 3D &#xAD6C;&#xC870;&#xB97C; &#xC7AC;&#xAD6C;&#xC131; &#xD558; &#xC5EC; &#xC804;&#xC0B0; &#xBD84;&#xB9AC;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xC808;&#xCC28;&#xC758; &#xC720;&#xD6A8;&#xC131;&#xC744; &#xAC80;&#xC0AC; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xACF3;&#xC744; &#xC54C;&#xC544;&#xB0B4;&#xB294;-&#xC804;&#xC790; &#xB2E8;&#xCE35; &#xCD2C;&#xC601; &#xBC0F; 3D &#xC11C;&#xBE0C; &#xBCFC;&#xB968;&#xC744; &#xD3C9;&#xADE0;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xAD6C;&#xC870;&#xC801; &#xC774;&#xC885;&#xC758; &#xC804;&#xC0B0; &#xBD84;&#xB9AC;.

Hemos utilizado anteriormente crio-tomograf&#xED;a electr&#xF3;nica combinada con sub-volumen promediado y clasificaci&#xF3;n para obtener estructuras 3D de ensamblados macromoleculares en los casos en que una especie dominante individuales estaba presente, y aplica estos m&#xE9;todos para el an&#xE1;lisis de una variedad de trim&#xE9;rica VIH-1 y SIV glicoprote&#xED;nas de la envoltura (env). En este sentido, extender estos estudios al demostrar automatizado y repetitivo, la falta de cu&#xF1;a corregir la alineaci&#xF3;n de im&#xE1;genes en 3D y los m&#xE9;todos de clasificaci&#xF3;n para distinguir m&#xFA;ltiples conformaciones que est&#xE1;n presentes de forma simult&#xE1;nea. Se presenta un m&#xE9;todo para medir la distribuci&#xF3;n espacial de los elementos vectoriales que representan distintos estados conformacionales de Env. Identificamos las estrategias de procesamiento de datos que permiten una separaci&#xF3;n clara de las conformaciones previamente caracterizadas cerrados y abiertos, as&#xED; como los estados y el anticuerpo unliganded liganded de Env-cuando est&#xE1;n presentes en las mezclas. Se demuestra que la identificaci&#xF3;n y eliminaci&#xF3;n de los picos m&#xE1;s bajos con los de se&#xF1;al a ruido mejora la precisi&#xF3;n global de armonizaci&#xF3;n entre los distintos Env sub-vol&#xFA;menes, y que la exactitud de la alineaci&#xF3;n, a su vez, determina el &#xE9;xito de la clasificaci&#xF3;n de im&#xE1;genes en la evaluaci&#xF3;n de la heterogeneidad conformacional en mezclas heterog&#xE9;neas . Nos validar estos procedimientos para la separaci&#xF3;n de c&#xF3;mputo con &#xE9;xito la separaci&#xF3;n y reconstrucci&#xF3;n de las distintas estructuras en 3D de las conformaciones unliganded y el anticuerpo liganded, as&#xED; como apertura y cierre de Env presentar simult&#xE1;neamente en las mezclas.

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Acute and chronic treatment of ob/ob and db/db mice with AICAR decreases blood glucose concentrations. Biochemical and biophysical research communications\| PubMed ID: 12061777	2002
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Crystal structure of the bifunctional proline utilization A flavoenzyme from Bradyrhizobium japonicum. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America\| PubMed ID: 20133651	2010
Molecular architectures of trimeric SIV and HIV-1 envelope glycoproteins on intact viruses: strain-dependent variation in quaternary structure. PLoS pathogens\| PubMed ID: 21203482	2010
Three-dimensional structures of soluble CD4-bound states of trimeric simian immunodeficiency virus envelope glycoproteins determined by using cryo-electron tomography. Journal of virology\| PubMed ID: 21937655	2011
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Tommi A. White

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