Loop 5-directed Compounds Inhibit Chimeric Kinesin-5 Motors
Loop 5-directed Compounds Inhibit Chimeric Kinesin-5 Motors
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Loop 5 定向化合物抑制嵌合驱动蛋白 5 马达
DOI：
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发表时间：
2010
影响因子：
4.8
通讯作者：
E. Wojcik
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Liqiong Liu;Sreeja Parameswaran;Jing Liu;Sunyoung Kim;E. Wojcik
人类 Eg5 (HsEg5) 蛋白对变构剂的敏感性是独一无二的，甚至在系统发育亲属中也是如此。例如，S-三苯甲基-L-半胱氨酸 (STC) 和 monastrol 是 HsEg5 抑制剂，可与 L5 环产生的表面口袋结合，但两种化合物都不会抑制果蝇驱动蛋白 - 5 同源物 (Klp61F)。在此我们询问是否可以将药物敏感性设计到Klp61F中。两个嵌合 Klp61F 运动结构域被设计、细菌表达并纯化以测试这个想法。我们报告说，在两种运动域嵌合体中，效应子结合可以引发与 HsEg5 相当的强大变构反应。此外，等温滴定量热法证实 Klp61F 嵌合体对 STC 和 monastrol 均具有从头结合亲和力。这些数据表明三个配体结合位点之间的分子内通讯机制在Kinesin-5家族中是保守的，并且L5口袋内的药物结合盒的重建足以恢复变构抑制。然而，这两种化合物的变构抑制作用并不相同。嵌合体对 monastrol 和 STC 的反应之间令人惊讶的差异表明，这些效应器存在不止一个变构通讯网络。
The human Eg5 (HsEg5) protein is unique in its sensitivity to allosteric agents even among phylogenetic kin. For example, S-trityl-l-cysteine (STC) and monastrol are HsEg5 inhibitors that bind to a surface pocket created by the L5 loop, but neither compound inhibits the Drosophila Kinesin-5 homologue (Klp61F). Herein we ask whether or not drug sensitivity can be designed into Klp61F. Two chimeric Klp61F motor domains were engineered, bacterially expressed, and purified to test this idea. We report that effector binding can elicit a robust allosteric response comparable with HsEg5 in both motor domain chimeras. Furthermore, isothermal titration calorimetry confirms that the Klp61F chimeras have de novo binding affinities for both STC and monastrol. These data show that the mechanism of intramolecular communication between the three ligand binding sites is conserved in the Kinesin-5 family, and reconstitution of a drug binding cassette within the L5 pocket is sufficient to restore allosteric inhibition. However, the two compounds were not equivalent in their allosteric inhibition. This surprising disparity in the response between the chimeras to monastrol and STC suggests that there is more than one allosteric communication network for these effectors.
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Freire, Ernesto
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