Distinct intramolecular interactions regulate autoinhibition of vinculin binding in αT-catenin and αE-catenin.
Distinct intramolecular interactions regulate autoinhibition of vinculin binding in αT-catenin and αE-catenin.
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分子内相互作用调节αT-catenin和αe-catenin中质蛋白结合的自抑制。
DOI：
10.1016/j.jbc.2021.100582
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发表时间：
2021-01
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Kwiatkowski AV
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Heier JA;Pokutta S;Dale IW;Kim SK;Hinck AP;Weis WI;Kwiatkowski AV
α-连环蛋白直接与β-连环蛋白结合，并将钙粘蛋白-连环蛋白复合物连接到肌动蛋白细胞骨架。张力调节α-连环蛋白构象。肌动球蛋白产生的力拉伸中间（M）区域，以缓解自抑制，并揭示肌动蛋白结合蛋白黏着斑蛋白的结合位点。尚不清楚调节上皮（αE）-连环蛋白结合的分子内相互作用是否在α-连环蛋白家族中是保守的。在这里，我们描述了睾丸（αT）-连环蛋白的生化特性，一种对心脏功能至关重要的α-连环蛋白同种型，以及分子内相互作用如何调节黏着斑蛋白结合的自身抑制。等温滴定量热法表明，α T-连环蛋白与β-连环蛋白-N-钙粘蛋白复合物的结合亲和力与α E-连环蛋白的结合亲和力相似。有限的蛋白水解显示αT-catenin M-区采用比αE-catenin更开放的构象。α T-连环蛋白M-区以低纳摩尔亲和力结合黏着斑蛋白N-末端，表明分离的α T-连环蛋白M-区不受自身抑制，因此与α E-连环蛋白不同。然而，α T-连环蛋白头部（N-和M-区）与粘着斑蛋白的结合弱1000倍（低微摩尔亲和力），表明N-末端调节M-区与粘着斑蛋白的结合。在细胞中，黏着斑蛋白的α T-连环蛋白募集到细胞-细胞接触需要肌动蛋白结合结构域和肌动球蛋白产生的张力，表明力调节黏着斑蛋白结合。总之，我们的研究结果表明，α T-连环蛋白N-末端是维持M区自身抑制和调节黏着斑蛋白结合所必需的。我们推测α T-连环蛋白的独特分子性质使其能够作为构建特异性粘附复合物的支架发挥作用。
α-Catenin binds directly to β-catenin and connects the cadherin–catenin complex to the actin cytoskeleton. Tension regulates α-catenin conformation. Actomyosin-generated force stretches the middle (M)-region to relieve autoinhibition and reveal a binding site for the actin-binding protein vinculin. It is not known whether the intramolecular interactions that regulate epithelial (αE)-catenin binding are conserved across the α-catenin family. Here, we describe the biochemical properties of testes (αT)-catenin, an α-catenin isoform critical for cardiac function and how intramolecular interactions regulate vinculin-binding autoinhibition. Isothermal titration calorimetry showed that αT-catenin binds the β-catenin–N-cadherin complex with a similar low nanomolar affinity to that of αE-catenin. Limited proteolysis revealed that the αT-catenin M-region adopts a more open conformation than αE-catenin. The αT-catenin M-region binds the vinculin N-terminus with low nanomolar affinity, indicating that the isolated αT-catenin M-region is not autoinhibited and thereby distinct from αE-catenin. However, the αT-catenin head (N- and M-regions) binds vinculin 1000-fold more weakly (low micromolar affinity), indicating that the N-terminus regulates the M-region binding to vinculin. In cells, αT-catenin recruitment of vinculin to cell–cell contacts requires the actin-binding domain and actomyosin-generated tension, indicating that force regulates vinculin binding. Together, our results show that the αT-catenin N-terminus is required to maintain M-region autoinhibition and modulate vinculin binding. We postulate that the unique molecular properties of αT-catenin allow it to function as a scaffold for building specific adhesion complexes.
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影响因子：
64.5
作者：
Drees, F;Pokutta, S;Weis, WI
通讯作者：
Weis, WI
DOI：
10.1083/jcb.201001149
发表时间：
2010-06-28
期刊：
The Journal of cell biology
影响因子：
--
作者：
le Duc Q;Shi Q;Blonk I;Sonnenberg A;Wang N;Leckband D;de Rooij J
通讯作者：
de Rooij J
影响因子：
3.3
作者：
Barrick S;Li J;Kong X;Ray A;Tajkhorshid E;Leckband D
通讯作者：
Leckband D
影响因子：
7.2
作者：
Meng, Wenxiang;Takeichi, Masatoshi
通讯作者：
Takeichi, Masatoshi
DOI：
10.1126/science.1254211
发表时间：
2014-10-31
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Buckley CD;Tan J;Anderson KL;Hanein D;Volkmann N;Weis WI;Nelson WJ;Dunn AR
通讯作者：
Dunn AR