Site I Inactivation Impacts Calmodulin Calcium Binding and Activation of Bordetella pertussis Adenylate Cyclase Toxin.
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DOI：
10.3390/toxins9120389
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发表时间：
2017-11-30
期刊：
影响因子：
4.2
通讯作者：
Finley NL
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Johns CW;Finley NL
钙调蛋白 (CaM) 的位点 I 失活用于检查 3 位天冬氨酸 22 在 CaM 钙结合、蛋白质折叠和百日咳博德特氏菌腺苷酸环化酶毒素结构域 (CyaA-ACD) 激活中的重要性。 NMR 钙滴定实验表明，CaM 突变体 (D22A) 中的位点 I 基本上未受到干扰，而位点 II、III 和 IV 表现出与野生型 CaM (CaMWt) 类似的钙诱导构象变化。圆二色性分析表明，D22A 具有与 CaMWt 相当的 α-螺旋含量，并且 CaMWt-CyaA-ACD 和 D22A-CyaA-ACD 复合物之间仅检测到 α-螺旋组成的微小差异。然而，与CaMWt-CyaA-ACD复合物相比，D22A-CyaA-ACD复合物的热稳定性降低。此外，在 D22A 存在的情况下，CyaA-ACD 的 CaM 依赖性活性降低了 87%。总而言之，我们的研究结果提供了证据，表明 D22A 可能通过 C 端介导的结合与 CyaA-ACD 结合，并且位点 I 失活通过修改 N 端 CaM 和 CyaA-ACD 之间发生的稳定相互作用来发挥功能作用。
Site I inactivation of calmodulin (CaM) was used to examine the importance of aspartic acid 22 at position 3 in CaM calcium binding, protein folding, and activation of the Bordetella pertussis adenylate cyclase toxin domain (CyaA-ACD). NMR calcium titration experiments showed that site I in the CaM mutant (D22A) remained largely unperturbed, while sites II, III, and IV exhibited calcium-induced conformational changes similar to wild-type CaM (CaMWt). Circular dichroism analyses revealed that D22A had comparable α-helical content to CaMWt, and only modest differences in α-helical composition were detected between CaMWt-CyaA-ACD and D22A-CyaA-ACD complexes. However, the thermal stability of the D22A-CyaA-ACD complex was reduced, as compared to the CaMWt-CyaA-ACD complex. Moreover, CaM-dependent activity of CyaA-ACD decreased 87% in the presence of D22A. Taken together, our findings provide evidence that D22A engages CyaA-ACD, likely through C-terminal mediated binding, and that site I inactivation exerts functional effects through the modification of stabilizing interactions that occur between N-terminal CaM and CyaA-ACD.
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