Structure/function of the soluble guanylyl cyclase catalytic domain.
Structure/function of the soluble guanylyl cyclase catalytic domain.
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DOI：
10.1016/j.niox.2018.04.008
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发表时间：
2018-07-01
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Garcin ED
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Childers KC;Garcin ED
可溶性鸟苷酸环化酶（GC-1）是平滑肌细胞中一氧化氮（NO）的主要受体，通过诱导附近血管的血管舒张来维持血管功能。GC-1将鸟苷5′-三磷酸（GTP）转化为环鸟苷3′，5 ′-单磷酸（cGMP），后者作为第二信使改善血流。虽然已经做了大量的工作来表征这一途径，我们缺乏一个机械的理解如何NO结合血红素域导致在C-末端催化结构域的活性大幅增加。最近的结构证据和活性测量，从多个小组已经揭示了低活性环化酶域，需要额外的GC-1域，以促进催化能力的构象。催化结构域如何在结构上转变为活性构象需要进一步表征。本文综述了GC-1催化结构域的结构/功能研究以及近年来各研究组在了解催化活性如何调控方面所取得的进展，包括小分子相互作用、Cys-S-NO修饰以及与NO传感器结构域和其他蛋白质的潜在相互作用。
Soluble guanylyl cyclase (GC-1) is the primary receptor of nitric oxide (NO) in smooth muscle cells and maintains vascular function by inducing vasorelaxation in nearby blood vessels. GC-1 converts guanosine 5′-triphosphate (GTP) into cyclic guanosine 3′,5′-monophosphate (cGMP), which acts as a second messenger to improve blood flow. While much work has been done to characterize this pathway, we lack a mechanistic understanding of how NO binding to the heme domain leads to a large increase in activity at the C-terminal catalytic domain. Recent structural evidence and activity measurements from multiple groups have revealed a low-activity cyclase domain that requires additional GC-1 domains to promote a catalytically-competent conformation. How the catalytic domain structurally transitions into the active conformation requires further characterization. This review focuses on structure/function studies of the GC-1 catalytic domain and recent advances various groups have made in understanding how catalytic activity is regulated including small molecules interactions, Cys-S-NO modifications and potential interactions with the NO-sensor domain and other proteins.
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