Molecular basis for fibroblast growth factor 23 O-glycosylation by GalNAc-T3.
Molecular basis for fibroblast growth factor 23 O-glycosylation by GalNAc-T3.
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DOI：
10.1038/s41589-019-0444-x
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发表时间：
2020-03
影响因子：
14.8
通讯作者：
Hurtado-Guerrero R
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
de Las Rivas M;Paul Daniel EJ;Narimatsu Y;Compañón I;Kato K;Hermosilla P;Thureau A;Ceballos-Laita L;Coelho H;Bernadó P;Marcelo F;Hansen L;Maeda R;Lostao A;Corzana F;Clausen H;Gerken TA;Hurtado-Guerrero R
多肽galnac -转移酶T3 （GalNAc-T3）通过在furin蛋白加工基序RHT178R↓S中0糖基化Thr178来调节成纤维细胞生长因子23 （FGF23）。FGF23调节磷酸盐稳态，GALNT3或FGF23缺乏导致高磷血症和家族性肿瘤钙沉着症。我们利用工程细胞模型和生物物理研究，包括GalNAc-T3与糖肽底物络合的动力学、分子动力学和x射线晶体学，探索了FGF23的GalNAc-T3糖基化的分子机制。GalNAc-T3使用凝集素结构域介导的机制将Thr178糖基化，这需要先前在Thr171糖基化。值得注意的是，Thr178是一个较差的底物位点，由于底物冲突导致催化结构域柔性环的不稳定，限制了糖基化。我们认为GalNAc-T3对FGF23的特异性及其控制完整FGF23循环水平的能力是由于FGF23是一种不良底物而实现的。GalNAc-T3的结构进一步揭示了报道的致病突变的分子基础。我们的研究结果为GalNAc-T同工酶如何实现同工酶特异性非冗余功能提供了见解。
Polypeptide GalNAc-transferase T3 (GalNAc-T3) regulates fibroblast growth factor 23 (FGF23) by O-glycosylating Thr178 in a furin proprotein processing motif RHT178R↓S. FGF23 regulates phosphate homeostasis and deficiency in GALNT3 or FGF23 results in hyperphosphatemia and familial tumoral calcinosis. We explored the molecular mechanism for GalNAc-T3 glycosylation of FGF23 using engineered cell models and biophysical studies including kinetics, molecular dynamics and X-ray crystallography of GalNAc-T3 complexed to glycopeptide substrates. GalNAc-T3 uses a lectin domain mediated mechanism to glycosylate Thr178 requiring previous glycosylation at Thr171. Notably, Thr178 is a poor substrate site with limiting glycosylation due to substrate clashes leading to destabilization of the catalytic domain flexible loop. We suggest GalNAc-T3 specificity for FGF23 and its ability to control circulating levels of intact FGF23 is achieved by FGF23 being a poor substrate. GalNAc-T3’s structure further reveals the molecular bases for reported disease-causing mutations. Our findings provide an insight into how GalNAc-T isoenzymes achieve isoenzyme-specific nonredundant functions.
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影响因子：
16.6
作者：
de Las Rivas M;Lira-Navarrete E;Daniel EJP;Compañón I;Coelho H;Diniz A;Jiménez-Barbero J;Peregrina JM;Clausen H;Corzana F;Marcelo F;Jiménez-Osés G;Gerken TA;Hurtado-Guerrero R
通讯作者：
Hurtado-Guerrero R
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：
4.8
作者：
Bennett, EP;Hassan, H;Clausen, H
通讯作者：
Clausen, H
影响因子：
4.3
作者：
Joshi, Hiren J.;Hansen, Lars;Schjoldager, Katrine T.
通讯作者：
Schjoldager, Katrine T.
影响因子：
4.3
作者：
Kong, Yun;Joshi, Hiren J.;Clausen, Henrik
通讯作者：
Clausen, Henrik