Optical control of protein-protein interactions via blue light-induced domain swapping.
Optical control of protein-protein interactions via blue light-induced domain swapping.
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DOI：
10.1021/bi500622x
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发表时间：
2014-08-05
期刊：
影响因子：
2.9
通讯作者：
Woolley, G. Andrew
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Reis, Jakeb M.;Burns, Darcy C.;Woolley, G. Andrew
蛋白质支架的开发将有助于控制蛋白质功能的新光遗传学工具的设计，这些蛋白质支架在暴露于光时会发生大的、明确的结构变化。域交换是单体蛋白质的结构元件被同一蛋白质的另一个副本的相同元件替换的过程，导致蛋白质结构发生明确的变化。我们观察到蓝光光感受器光敏黄色蛋白变体中的结构域交换，其中表面环被充分表征的蛋白质-蛋白质相互作用基序（E-螺旋）取代。在结构域交换的二聚体中，E-螺旋序列特异性结合伴侣K-螺旋序列，而在蛋白质的单体形式中，E-螺旋序列无法折叠成具有结合能力的构象，并且未观察到与K-螺旋的相互作用。蓝光照射降低了域交换的程度（从 Kd = 10 μM 到 Kd = 300 μM）并显着提高了速率，从数周缩短至 <1 分钟。因此，蓝光诱导的结构域交换提供了一种控制蛋白质-蛋白质相互作用的新机制，其中光改变了结合能力状态的稳定性和动力学可及性。
The design of new optogenetic tools for controlling protein function would be facilitated by the development of protein scaffolds that undergo large, well-defined structural changes upon exposure to light. Domain swapping, a process in which a structural element of a monomeric protein is replaced by the same element of another copy of the same protein, leads to a well-defined change in protein structure. We observe domain swapping in a variant of the blue light photoreceptor photoactive yellow protein in which a surface loop is replaced by a well-characterized protein–protein interaction motif, the E-helix. In the domain-swapped dimer, the E-helix sequence specifically binds a partner K-helix sequence, whereas in the monomeric form of the protein, the E-helix sequence is unable to fold into a binding-competent conformation and no interaction with the K-helix is seen. Blue light irradiation decreases the extent of domain swapping (from Kd = 10 μM to Kd = 300 μM) and dramatically enhances the rate, from weeks to <1 min. Blue light-induced domain swapping thus provides a novel mechanism for controlling of protein–protein interactions in which light alters both the stability and the kinetic accessibility of binding-competent states.
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影响因子：
48
作者：
Kennedy, Matthew J.;Hughes, Robert M.;Peteya, Leslie A.;Schwartz, Joel W.;Ehlers, Michael D.;Tucker, Chandra L.
通讯作者：
Tucker, Chandra L.
影响因子：
14.8
作者：
Aranko, A. Sesilja;Oeemig, Jesper S.;Iwai, Hideo
通讯作者：
Iwai, Hideo
DOI：
10.1073/pnas.1314303110
发表时间：
2013-10-08
影响因子：
11.1
作者：
Li, Ying;Altorelli, Nicole L.;Palmer, Arthur G., III
通讯作者：
Palmer, Arthur G., III
DOI：
10.1034/j.1399-3011.2001.10972.x
发表时间：
2001-12-01
期刊：
JOURNAL OF PEPTIDE RESEARCH
影响因子：
--
作者：
Litowski, JR;Hodges, RS
通讯作者：
Hodges, RS
影响因子：
2.8
作者：
Changenet-Barret, P;Espagne, A;Martin, MM
通讯作者：
Martin, MM