Structural basis of tubulin tyrosination by tubulin tyrosine ligase.
Structural basis of tubulin tyrosination by tubulin tyrosine ligase.
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DOI：
10.1083/jcb.201211017
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发表时间：
2013-02-04
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Steinmetz MO
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Prota AE;Magiera MM;Kuijpers M;Bargsten K;Frey D;Wieser M;Jaussi R;Hoogenraad CC;Kammerer RA;Janke C;Steinmetz MO
微管蛋白和微管蛋白酪氨酸连接酶（TTL）复合物的结构分析揭示了TTL的酶促机制，它如何区分α-和β-微管蛋白，以及它可能的进化起源。微管蛋白酪氨酸连接酶（TTL）催化去酪氨酸α-微管蛋白翻译后的再酪氨酸化。尽管TTL在细胞和生物体发育中起着不可或缺的作用，但其分子机制尚不清楚。通过求解TTL与微管蛋白复合物的晶体结构，我们证明TTL与微管蛋白的α和β亚基结合，并识别二聚体的弯曲构象。生化和细胞分析表明，特定的微管蛋白二聚体识别控制酶的活性，因此，神经元的发育。ttl -微管蛋白结构进一步说明了该酶如何结合α-微管蛋白功能上至关重要的c端尾部序列，以及这种相互作用如何催化酪氨酸化反应。它还揭示了TTL如何区分α-和β-微管蛋白，以及α-微管蛋白的不同翻译后修饰形式。总之，我们的数据表明，TTL已经特异性地进化为识别和修饰微管蛋白，从而突出了进化保守的微管蛋白酪氨酸化周期在调节微管细胞骨架中的基本作用。
Structural analysis of a complex of tubulin and tubulin tyrosine ligase (TTL) reveals insights into TTL’s enzymatic mechanism, how it discriminates between α- and β-tubulin, and its possible evolutionary origin. Tubulin tyrosine ligase (TTL) catalyzes the post-translational retyrosination of detyrosinated α-tubulin. Despite the indispensable role of TTL in cell and organism development, its molecular mechanism of action is poorly understood. By solving crystal structures of TTL in complex with tubulin, we here demonstrate that TTL binds to the α and β subunits of tubulin and recognizes the curved conformation of the dimer. Biochemical and cellular assays revealed that specific tubulin dimer recognition controls the activity of the enzyme, and as a consequence, neuronal development. The TTL–tubulin structure further illustrates how the enzyme binds the functionally crucial C-terminal tail sequence of α-tubulin and how this interaction catalyzes the tyrosination reaction. It also reveals how TTL discriminates between α- and β-tubulin, and between different post-translationally modified forms of α-tubulin. Together, our data suggest that TTL has specifically evolved to recognize and modify tubulin, thus highlighting a fundamental role of the evolutionary conserved tubulin tyrosination cycle in regulating the microtubule cytoskeleton.
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DOI：
10.1107/s0907444904019158
发表时间：
2004-12-01
影响因子：
2.2
作者：
Emsley, P;Cowtan, K
通讯作者：
Cowtan, K
影响因子：
64.8
作者：
BANKER, G;GOSLIN, K
通讯作者：
GOSLIN, K
影响因子：
56.9
作者：
EDDE, B;ROSSIER, J;DENOULET, P
通讯作者：
DENOULET, P
影响因子：
2.9
作者：
Hara, T;Kato, H;Oda, JI
通讯作者：
Oda, JI
DOI：
10.1107/s0907444909052925
发表时间：
2010-02
期刊：
Acta crystallographica. Section D, Biological crystallography
影响因子：
--
作者：
Adams PD;Afonine PV;Bunkóczi G;Chen VB;Davis IW;Echols N;Headd JJ;Hung LW;Kapral GJ;Grosse-Kunstleve RW;McCoy AJ;Moriarty NW;Oeffner R;Read RJ;Richardson DC;Richardson JS;Terwilliger TC;Zwart PH
通讯作者：
Zwart PH