Determinants of BH3 binding specificity for Mcl-1 versus Bcl-xL.
Determinants of BH3 binding specificity for Mcl-1 versus Bcl-xL.
复制标题
DOI：
10.1016/j.jmb.2010.03.058
复制
发表时间：
2010-05-21
影响因子：
5.6
通讯作者：
Keating AE
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Dutta S;Gullá S;Chen TS;Fire E;Grant RA;Keating AE
Bcl-2 家族蛋白之间的相互作用对于调节细胞凋亡很重要。该家族的促存活成员与促凋亡 BH3 成员相互作用，通过线粒体途径抑制细胞死亡的执行。从结构上讲，这种相互作用是通过促凋亡蛋白的 α 螺旋 BH3 区域与促存活蛋白上的保守疏水沟结合来介导的。天然 BH3 蛋白在结合促生存成员方面表现出选择性，阻止这些相互作用的小分子也是如此。了解该家族中相互作用特异性的序列和结构基础非常重要，因为它可能允许预测新的 Bcl-2 家族关联和/或设计新类别的选择性抑制剂以用作试剂或治疗剂。在这项工作中，我们使用了两种互补技术，即从组合肽库中进行酵母表面展示筛选和 SPOT 肽阵列分析，来阐明与 Bcl-xL 与 Mcl-1（两种重要的促生存蛋白）结合的特异性决定因素。我们筛选了一个随机文库，并鉴定了选择性结合 Mcl-1 或 Bcl-xL 或以高亲和力结合两者的 BH3 肽。这些肽与天然配体竞争结合到保守的疏水沟中，如与 Mcl-1 结合的特定肽的晶体结构详细说明的。筛选出的 Mcl-1 选择性肽对结合 Mcl-1 具有高度特异性，优先于 Bcl-xL、Bcl-2、Bcl-w 和 Bfl-1，而 Bcl-xL 选择性肽与相关蛋白 Bcl-2 和 Bcl-w 表现出一些交叉相互作用。使用 SPOT 阵列的突变分析揭示了源自 Bim BH3 区域的肽背景中产生的 170 个点突变的影响，并且使用这些数据构建的简单预测模型解释了在我们的 Mcl-1 与 Bcl-xL 结合剂中观察到的大部分特异性。
Interactions among Bcl-2 family proteins are important for regulating apoptosis. Pro-survival members of the family interact with pro-apoptotic BH3-only members, inhibiting execution of cell death through the mitochondrial pathway. Structurally, this interaction is mediated by binding of the alpha-helical BH3 region of the pro-apoptotic proteins to a conserved hydrophobic groove on the pro-survival proteins. Native BH3-only proteins exhibit selectivity in binding pro-survival members, as do small molecules that block these interactions. Understanding the sequence and structural basis of interaction specificity in this family is important, as it may allow the prediction of new Bcl-2 family associations and/or the design of new classes of selective inhibitors to serve as reagents or therapeutics. In this work we used two complementary techniques, yeast surface display screening from combinatorial peptide libraries and SPOT peptide array analysis, to elucidate specificity determinants for binding to Bcl-xL vs. Mcl-1, two prominent pro-survival proteins. We screened a randomized library and identified BH3 peptides that bound to either Mcl-1 or Bcl-xL selectively, or to both with high affinity. The peptides competed with native ligands for binding into the conserved hydrophobic groove, as illustrated in detail by a crystal structure of a specific peptide bound to Mcl-1. Mcl-1 selective peptides from the screen were highly specific for binding Mcl-1 in preference to Bcl-xL, Bcl-2, Bcl-w and Bfl-1, whereas Bcl-xL selective peptides showed some cross-interaction with related proteins Bcl-2 and Bcl-w. Mutational analyses using SPOT arrays revealed the effects of 170 point mutations made in the background of a peptide derived from the BH3 region of Bim, and a simple predictive model constructed using these data explained much of the specificity observed in our Mcl-1 vs. Bcl-xL binders.
登录
查看更多内容
影响因子：
32.4
作者：
Liu, XQ;Dai, SD;Kappler, JW
通讯作者：
Kappler, JW
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
DOI：
10.1073/pnas.0701297104
发表时间：
2007-04-10
影响因子：
11.1
作者：
Czabotar, Peter E.;Lee, Erinna F.;Colman, Peter M.
通讯作者：
Colman, Peter M.
影响因子：
50.3
作者：
Certo, Michael;Moore, Victoria Del Gaizo;Letai, Anthony
通讯作者：
Letai, Anthony
影响因子：
8
作者：
Fire, Emiko;Gulla, Stefano V.;Keating, Amy E.
通讯作者：
Keating, Amy E.