Conformational remodeling enhances activity of lanthipeptide zinc-metallopeptidases
Conformational remodeling enhances activity of lanthipeptide zinc-metallopeptidases
复制标题
构象重塑增强羊毛硫肽锌金属肽酶的活性
DOI：
10.1038/s41589-022-01018-2
复制
发表时间：
2022-05
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Dong-Hyun Kim
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chang Zhao;Wangjian Sheng;Ying Wang;Jie Zheng;Xiangqian Xie;Yong Liang;Wanqing Wei;Rui Bao;Dong-Hyun Kim
兰硫肽是一类重要的天然产物，具有多种生物学功能，其生物合成需要特定的蛋白酶去除N-末端的前导肽(LP)。LanPM1酶是M1锌金属肽酶的一个亚类，最近被鉴定为具有内切酶和氨基肽酶活性的双功能酶，可以清除III类和IV类羊硫肽的脂蛋白。在这里，我们报道了EryP的生化和结构特征，它是从生物合成III类羊硫肽红苏氨酸过程中产生的LanPM1酶。我们测定了EryP在三种构象状态下的X射线晶体结构，即开放状态、中间状态和闭合状态，并确定了一个独特的结构域间钙结合位点作为调节其结构域动态和蛋白水解性的调控元件。受这种调控的钙结合的启发，我们开发了一种策略，通过加强结构域间的结合并推动构象平衡接近其封闭形式，来工程LanPM1酶以增强催化活性。
Lanthipeptides are an important group of natural products with diverse biological functions, and their biosynthesis requires the removal of N-terminal leader peptides (LPs) by designated proteases. LanPM1 enzymes, a subgroup of M1 zinc-metallopeptidases, have been recently identified as bifunctional proteases with both endo- and aminopeptidase activities to remove LPs of class III and class IV lanthipeptides. Herein, we report the biochemical and structural characterization of EryP as the LanPM1 enzyme from the biosynthesis of class III lanthipeptide erythreapeptin. We determined X-ray crystal structures of EryP in three conformational states, the open, intermediate and closed states, and identified a unique interdomain Ca2+ binding site as a regulatory element that modulates its domain dynamics and proteolytic activity. Inspired by this regulatory Ca2+ binding, we developed a strategy to engineer LanPM1 enzymes for enhanced catalytic activities by strengthening interdomain associations and driving the conformational equilibrium toward their closed forms.
登录
查看更多内容
DOI：
10.1107/s0907444910045749
发表时间：
2011-04
期刊：
Acta crystallographica. Section D, Biological crystallography
影响因子：
--
作者：
Winn MD;Ballard CC;Cowtan KD;Dodson EJ;Emsley P;Evans PR;Keegan RM;Krissinel EB;Leslie AG;McCoy A;McNicholas SJ;Murshudov GN;Pannu NS;Potterton EA;Powell HR;Read RJ;Vagin A;Wilson KS
通讯作者：
Wilson KS
影响因子：
62.1
作者：
Repka LM;Chekan JR;Nair SK;van der Donk WA
通讯作者：
van der Donk WA
DOI：
10.1016/s0021-9258(18)45243-x
发表时间：
1987-09
期刊：
The Journal of biological chemistry
影响因子：
--
作者：
P. Gangola;Barry P. RosenS
通讯作者：
P. Gangola;Barry P. RosenS
影响因子：
64.8
作者：
BODE, W;GOMISRUTH, FX;STOCKER, W
通讯作者：
STOCKER, W
DOI：
10.1073/pnas.0606167103
发表时间：
2006-09-05
影响因子：
11.1
作者：
Addlagatta, Anthony;Gay, Leslie;Matthews, Brian W.
通讯作者：
Matthews, Brian W.