Cyclic AMP regulation of protein lysine acetylation in Mycobacterium tuberculosis.
Cyclic AMP regulation of protein lysine acetylation in Mycobacterium tuberculosis.
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DOI：
10.1038/nsmb.2318
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发表时间：
2012-08
影响因子：
16.8
通讯作者：
Alber, Tom
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lee, Ho Jun;Lang, P. Therese;Fortune, Sarah M.;Sassetti, Christopher M.;Alber, Tom
蛋白质赖氨酸乙酰化网络可以调节细菌的碳代谢和基因表达等中心过程。在大肠杆菌中，环腺苷酸（cAMP）在转录水平上调节蛋白质赖氨酸乙酰转移酶（PAT）的活性，但在结核分枝杆菌中，环核苷酸结合结构域与Gcn 5样PAT结构域的融合使cAMP能够直接控制蛋白质乙酰化。在这里，我们描述的变构激活机制的M。肺结核PAT。自抑制和cAMP激活的PAT的晶体结构显示，cAMP结合到调节结构域中距离催化位点超过32 μ m的隐蔽位点。广泛的构象重排通过覆盖蛋白质-底物结合表面的底物模拟盖来解除自抑制。空间双闩锁通过利用经典的cAMP介导的构象开关来偶联结构域。这些结构表明，使链接域之间的远程通信的演变的一般功能。
Protein lysine acetylation networks can regulate central processes such as carbon metabolism and gene expression in bacteria. In Escherichia coli, cyclic-AMP (cAMP) regulates protein lysine acetyltransferase (PAT) activity at the transcriptional level, but in Mycobacterium tuberculosis, fusion of a cyclic-nucleotide binding domain to a Gcn5-like PAT domain enables direct cAMP control of protein acetylation. Here we describe the allosteric activation mechanism of M. tuberculosis PAT. The crystal structures of the auto-inhibited and cAMP-activated PAT reveal that cAMP binds to a cryptic site in the regulatory domain over 32 Å from the catalytic site. An extensive conformational rearrangement relieves auto-inhibition by a substrate-mimicking lid that covers the protein-substrate binding surface. A steric double latch couples the domains by harnessing a classic, cAMP-mediated, conformational switch. The structures suggest general features that enable the evolution of long-range communication between linked domains.
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