Structural insights into the allosteric effects of 4EBP1 on the eukaryotic translation initiation factor eIF4E.
Structural insights into the allosteric effects of 4EBP1 on the eukaryotic translation initiation factor eIF4E.
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DOI：
10.1016/j.jmb.2011.12.002
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发表时间：
2012-02-03
影响因子：
5.6
通讯作者：
Borden, Katherine L. B.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Siddiqui, Nadeem;Tempel, Wolfram;Nedyalkova, Lucy;Volpon, Laurent;Wernimont, Amy K.;Osborne, Michael J.;Park, Hee-Won;Borden, Katherine L. B.
真核翻译起始因子 eIF4E 在帽依赖性翻译和 mRNA 输出中发挥关键作用。这些功能依赖于 7-甲基鸟苷部分 (5'cap) 与所有 mRNA 的 5' 末端的结合。 eIF4E 受到 eIF4G 和 eIF4E 结合蛋白 (4EBP) 等蛋白质的调节，这些蛋白质结合 eIF4E 背表面（位于帽结合位点远端）并调节帽结合活性。两种蛋白都会增加 eIF4E 对 5'cap 的亲和力。我们对 4EBP1 或 eIF4G 结合的变构效应和结构基础的理解可以通过与这些蛋白质之一结合的无帽 eIF4E 的结构数据来推进。在这里，我们报告了 apo-eIF4E 和无帽 eIF4E 与 4EBP1 肽复合物的晶体结构。我们还使用 NMR 监测了溶液中 4EBP1 与无帽 eIF4E 的结合。总之，这些研究表明 4EBP1 将 eIF4E 转变为帽接受状态。 NMR 方法还用于比较 4EBP1、eIF4G 和沙粒病毒 Z 蛋白（帽子结合的负调节因子）激活的变构途径。我们观察到背侧结合位点的化学位移扰动导致蛋白质核心的改变，最终传达到 eIF4E 未占据的帽结合位点。 4EBP1 和 eIF4G 所采取的途径之间存在显着的相似性，并且与负调节因子 Z 存在差异。因此，4EBP1 或 eIF4G 的结合以变构方式驱动整个蛋白质的改变，从而增加 eIF4E 对 5'cap 的亲和力。
The eukaryotic translation initiation factor eIF4E plays key roles in cap dependent translation and mRNA export. These functions rely on binding the 7-methylguanosine moiety (5′cap) to the 5′-end of all mRNAs. eIF4E is regulated by proteins such as eIF4G and eIF4E binding proteins (4EBPs) that bind the dorsal surface of eIF4E, distal to the cap binding site, and modulate cap binding activity. Both proteins increase the affinity of eIF4E for 5′cap. Our understanding of the allosteric effects and structural underpinnings of 4EBP1 or eIF4G binding can be advanced by structural data on cap-free eIF4E bound to one of these proteins. Here, we report the crystal structure of apo-eIF4E and cap-free eIF4E in complex with a 4EBP1 peptide. We also monitored 4EBP1 binding to cap free eIF4E in solution using NMR. Together, these studies suggest that 4EBP1 transforms eIF4E into a cap receptive state. NMR methods were also used to compare the allosteric routes activated by 4EBP1, eIF4G, and the arenavirus Z protein, a negative regulator of cap binding. We observed chemical shift perturbation at the dorsal binding site leading to alterations in the core of the protein which were ultimately communicated to the unoccupied cap binding site of eIF4E. There were notable similarities between the routes taken by 4EBP1 and eIF4G and differences from the negative regulator Z. Thus, binding of 4EBP1 or eIF4G allosterically drives alterations throughout the protein that increase the affinity of eIF4E for the 5′cap.
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DOI：
10.1093/bioinformatics/btp345
发表时间：
2009-08-15
期刊：
Bioinformatics (Oxford, England)
影响因子：
--
作者：
Lee W;Westler WM;Bahrami A;Eghbalnia HR;Markley JL
通讯作者：
Markley JL
影响因子：
11.4
作者：
Cohen, N;Sharma, M;Borden, KLB
通讯作者：
Borden, KLB
影响因子：
5.6
作者：
Brown, Christopher J.;McNae, Iain;Walkinshaw, Malcolm D.
通讯作者：
Walkinshaw, Malcolm D.
DOI：
10.1107/s0108768187008632
发表时间：
1988-02-01
影响因子：
1.9
作者：
HOPE, H
通讯作者：
HOPE, H
影响因子：
2.7
作者：
DELAGLIO, F;GRZESIEK, S;BAX, A
通讯作者：
BAX, A