A conformation-specific nanobody targeting the nicotinamide mononucleotide-activated state of SARM1.
A conformation-specific nanobody targeting the nicotinamide mononucleotide-activated state of SARM1.
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DOI：
10.1038/s41467-022-35581-y
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发表时间：
2022-12-22
影响因子：
16.6
通讯作者：
Zhao, Yong Juan
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Hou, Yun Nan;Cai, Yang;Li, Wan Hua;He, Wei Ming;Zhao, Zhi Ying;Zhu, Wen Jie;Wang, Qiang;Mai, Xinyi;Liu, Jun;Lee, Hon Cheung;Stjepanovic, Goran;Zhang, Hongmin;Zhao, Yong Juan
无菌α（SAM）和Toll/白细胞介素-1受体（TIR）基序1（SARM 1）是一种自身抑制性NAD消耗酶，其在轴突损伤期间通过烟酰胺单核苷酸（NMN）的积累而被激活。其激活机制尚未完全了解。在这里，我们产生了一种纳米抗体Nb-C6，它特异性地识别NMN激活的SARM 1。Nb-C6仅染色用CZ-48（NMN的渗透模拟物）刺激的细胞中活化的SARM 1，并且在体外和细胞中部分活化SARM 1。NMN/SARM 1/Nb-C6复合物的Cryo-EM显示八聚体结构，其中ARM结构域显著向内弯曲并与TIR结构域一起摆动。Nb-C6与激活的SARM 1的SAM结构域结合并稳定其ARM结构域。质谱分析表明，激活的SARM 1在溶液中是高度动态的，相邻的TIR通过接近一个BB环的表面形成瞬时二聚体。我们表明，Nb-C6是一个有价值的工具，研究SARM 1激活。SARM 1是轴突变性的关键参与者。在这里，作者产生了一种纳米抗体，它特异性地识别SARM 1的NMN结合状态，并帮助解析处于中间激活状态的SARM 1结构。
Sterile alpha (SAM) and Toll/interleukin-1 receptor (TIR) motif containing 1 (SARM1) is an autoinhibitory NAD-consuming enzyme that is activated by the accumulation of nicotinamide mononucleotide (NMN) during axonal injury. Its activation mechanism is not fully understood. Here, we generate a nanobody, Nb-C6, that specifically recognizes NMN-activated SARM1. Nb-C6 stains only the activated SARM1 in cells stimulated with CZ-48, a permeant mimetic of NMN, and partially activates SARM1 in vitro and in cells. Cryo-EM of NMN/SARM1/Nb-C6 complex shows an octameric structure with ARM domains bending significantly inward and swinging out together with TIR domains. Nb-C6 binds to SAM domain of the activated SARM1 and stabilized its ARM domain. Mass spectrometry analyses indicate that the activated SARM1 in solution is highly dynamic and that the neighboring TIRs form transient dimers via the surface close to one BB loop. We show that Nb-C6 is a valuable tool for studies of SARM1 activation. SARM1 is a key player in axon degeneration. Here, the authors generate a nanobody, which specifically recognizes the NMN-bound state of SARM1 and helps resolve the SARM1 structure in an intermediate state of activation.
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