Basic amino-acid side chains regulate transmembrane integrin signalling.
Basic amino-acid side chains regulate transmembrane integrin signalling.
复制标题
DOI：
10.1038/nature10697
复制
发表时间：
2011-12-18
期刊：
影响因子：
64.8
通讯作者：
Ginsberg, Mark H.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kim, Chungho;Schmidt, Thomas;Cho, Eun-Gyung;Ye, Feng;Ulmer, Tobias S.;Ginsberg, Mark H.
跨膜结构域（TMD）膜-水界面附近的赖氨酸/精氨酸的侧链可以“浮潜”，将其正电荷放置在带负电荷的磷脂头基附近;然而，浮潜的功能效应是模糊的。整联蛋白β TMD具有这样保守的碱性氨基酸;在这里，我们使用核磁共振（NMR）光谱显示整联蛋白β3（Lys 716）有助于确定β3 TMD的拓扑结构。αIIbβ3 TMD结构表明，精确的β3 TMD交叉角能够组装外膜和内膜“扣”（OMC和IMC），将αβ TMD固定在一起以限制跨膜信号传导。β3（Lys 716）突变导致αIIbβ3 TMDs解离和整合素激活。为了证实β3（Lys 716）突变体的改变的拓扑结构激活αIIbβ3，我们利用β3（K716 A）的定向进化来鉴定恢复默认状态的取代。在β3 TMD中点引入Pro（711）（A711 P）可增加αIIbβ3 TMD结合并使整合素αIIbβ3（A711 P，K716 A）失活。β3（Pro711）在OMC/IMC边界精确引入了30 ± 1°的TMD扭结，从而使这些节段之间的倾斜解耦。因此，在TMD中广泛存在的浮潜残基可以帮助维持TMD拓扑结构和膜嵌入，从而调节跨膜信号传导。
Side chains of Lys/Arg near transmembrane domain (TMD) membrane-water interfaces can “snorkel” placing their positive charge near negatively-charged phospholipid head groups; however, snorkeling's functional effects are obscure. Integrin β TMDs exhibit such conserved basic amino acids; here we used nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy to show that integrin β3(Lys716) helps determine β3 TMD topography. The αIIbβ3 TMD structure suggests that precise β3 TMD crossing angles enable the assembly of outer and inner membrane “clasps” (OMC and IMC) that hold the αβ TMD together to limit transmembrane signalling . Mutation of β3(Lys716) caused dissociation of αIIbβ3 TMDs and integrin activation. To confirm that altered topography of β3(Lys716) mutants activated αIIbβ3, we utilized directed evolution of β3(K716A) to identify substitutions restoring default state. Introduction Pro(711) at the midpoint of β3 TMD (A711P) increased αIIbβ3 TMD association and inactivated integrin αIIbβ3(A711P,K716A). β3(Pro711) introduced a TMD kink of 30 ± 1° precisely at the OMC/IMC border, thereby decoupling the tilt between these segments. Thus, widely-occurring snorkeling residues in TMDs can help maintain TMD topography and membrane-embedding thereby regulating transmembrane signalling.
登录
查看更多内容
DOI：
10.1083/jcb.200908045
发表时间：
2010-01-11
期刊：
The Journal of cell biology
影响因子：
--
作者：
Ye F;Hu G;Taylor D;Ratnikov B;Bobkov AA;McLean MA;Sligar SG;Taylor KA;Ginsberg MH
通讯作者：
Ginsberg MH
影响因子：
2.9
作者：
Lau, Tong-Lay;Partridge, Anthony W.;Ulmer, Tobias S.
通讯作者：
Ulmer, Tobias S.
影响因子：
5.6
作者：
Krishnakumar, Shyarn S.;London, Erwin
通讯作者：
London, Erwin
影响因子：
4.8
作者：
Stefansson, A;Armulik, A;Johansson, S
通讯作者：
Johansson, S
影响因子：
16
作者：
Zhu, Jieqing;Luo, Bing-Hao;Barth, Patrick;Schonbrun, Jack;Baker, David;Springer, Timothy A.
通讯作者：
Springer, Timothy A.