Molecular basis of AKAP79 regulation by calmodulin.
Molecular basis of AKAP79 regulation by calmodulin.
复制标题
DOI：
10.1038/s41467-017-01715-w
复制
发表时间：
2017-11-22
影响因子：
16.6
通讯作者：
Gold MG
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Patel N;Stengel F;Aebersold R;Gold MG
AKAP79/150 对于协调突触长期抑制等过程中的第二信使响应酶至关重要。 Ca2+ 通过其效应子钙调蛋白 (CaM) 直接调节 AKAP79，但这种调节的分子基础此前尚不清楚。在这里，我们报告 CaM 识别从 AKAP79 中的 Trp79 开始的疏水氨基酸“1-4-7-8”模式。交联与质谱联用辅助绘制相互作用位点。去除 AKAP79 中的 CaM 结合序列可防止 AKAP79 和钙调磷酸酶之间形成 Ca2+ 敏感界面，并增加静息细胞 PKA 磷酸化。我们确定了与包含其在 AKAP79 中的结合位点的肽结合的 CaM 的晶体结构。 CaM 采用高度紧凑的构象，其中开放的 Ca2+ 激活的 C 叶和闭合的 N 叶协同识别 AKAP79 中的混合 α/310 螺旋。该结构引导生物信息学筛选来识别其他蛋白质中可能采用相似基序与 CaM 相互作用的潜在位点。 A 激酶锚定蛋白 AKAP79 受钙调蛋白 (CaM) 调节。在这里，作者使用交联与质谱联用来识别 AKAP79 中的 CaM 结合位点，并展示与 AKAP79 肽结合的 CaM 结构。该结构表明，CaM 采用高度紧凑的构象与 AKAP79 中的混合 α/310 螺旋相互作用。
AKAP79/150 is essential for coordinating second messenger-responsive enzymes in processes including synaptic long-term depression. Ca2+ directly regulates AKAP79 through its effector calmodulin (CaM), but the molecular basis of this regulation was previously unknown. Here, we report that CaM recognizes a ‘1-4-7-8’ pattern of hydrophobic amino acids starting at Trp79 in AKAP79. Cross-linking coupled to mass spectrometry assisted mapping of the interaction site. Removal of the CaM-binding sequence in AKAP79 prevents formation of a Ca2+-sensitive interface between AKAP79 and calcineurin, and increases resting cellular PKA phosphorylation. We determined a crystal structure of CaM bound to a peptide encompassing its binding site in AKAP79. CaM adopts a highly compact conformation in which its open Ca2+-activated C-lobe and closed N-lobe cooperate to recognize a mixed α/310 helix in AKAP79. The structure guided a bioinformatic screen to identify potential sites in other proteins that may employ similar motifs for interaction with CaM. The A-kinase anchoring protein AKAP79 is regulated by calmodulin (CaM). Here, the authors use crosslinking coupled to mass spectrometry to identify the CaM-binding site in AKAP79 and present the structure of CaM bound to an AKAP79 peptide. The structure shows that CaM adopts a highly compact conformation to interact with a mixed α/310 helix in AKAP79.
登录
查看更多内容
影响因子：
--
作者：
Gao S;Wang HY;Malbon CC
通讯作者：
Malbon CC
影响因子：
14.9
作者：
Cole C;Barber JD;Barton GJ
通讯作者：
Barton GJ
影响因子：
56.9
作者：
IKURA, M;CLORE, GM;BAX, A
通讯作者：
BAX, A
影响因子：
16
作者：
Gold, Matthew G.;Lygren, Birgitte;Barford, David
通讯作者：
Barford, David
影响因子：
--
作者：
Depry, Charlene;Allen, Michael D.;Zhang, Jin
通讯作者：
Zhang, Jin