The Origins of Specificity in the Microcin-Processing Protease TldD/E.
The Origins of Specificity in the Microcin-Processing Protease TldD/E.
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DOI：
10.1016/j.str.2017.08.006
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发表时间：
2017-10-03
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Severinov K
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ghilarov D;Serebryakova M;Stevenson CEM;Hearnshaw SJ;Volkov DS;Maxwell A;Lawson DM;Severinov K
TldD 和 TldE 蛋白参与小菌素 B17 (MccB17) 的生物合成，小菌素 B17 是一种大肠杆菌噻唑/恶唑修饰的肽毒素，靶向 DNA 旋转酶。通过结合生化和晶体学方法，我们证明大肠杆菌 TldD 和 TldE 相互作用形成异二聚体金属蛋白酶。 TldD/E 从修饰的 McB17 前体肽中切割 N 端前导序列，产生成熟的抗生素，而对未修饰的肽没有影响。这两种蛋白质对于该活动都是必需的；然而，只有 TldD 亚基在异二聚体的空心核心内形成了新型含金属活性位点。肽底物通过 β 折叠与 TldD 相互作用以序列独立的方式结合，并且可能通过嗜热菌蛋白酶型机制进行切割。我们认为 TldD/E 充当“分子铅笔刀”：未折叠的多肽通过狭窄的通道进入活性位点，并通过从 N 末端切割短肽来逐步截断。大肠杆菌蛋白 TldD 和 TldE 形成异二聚体金属蛋白酶 活性位点裂缝内肽的结合不是序列特异性的 通过窄通道进入底物来控制特异性 肽首先进入通道 N 末端并被持续消化 Ghilarov 等人。将处理小菌素的大肠杆菌金属蛋白酶 TldD/E 与各种底物形成复合物，并使用该结构信息来解释该酶不寻常的特异性。
TldD and TldE proteins are involved in the biosynthesis of microcin B17 (MccB17), an Escherichia coli thiazole/oxazole-modified peptide toxin targeting DNA gyrase. Using a combination of biochemical and crystallographic methods we show that E. coli TldD and TldE interact to form a heterodimeric metalloprotease. TldD/E cleaves the N-terminal leader sequence from the modified MccB17 precursor peptide, to yield mature antibiotic, while it has no effect on the unmodified peptide. Both proteins are essential for the activity; however, only the TldD subunit forms a novel metal-containing active site within the hollow core of the heterodimer. Peptide substrates are bound in a sequence-independent manner through β sheet interactions with TldD and are likely cleaved via a thermolysin-type mechanism. We suggest that TldD/E acts as a “molecular pencil sharpener”: unfolded polypeptides are fed through a narrow channel into the active site and processively truncated through the cleavage of short peptides from the N-terminal end. E. coli proteins TldD and TldE form a heterodimeric metalloprotease Binding of peptides within the active-site cleft is not sequence-specific Specificity is controlled through the access of substrates via a narrow channel Peptides enter the channel N-terminus first and are processively digested Ghilarov et al. crystallized the microcin-processing E. coli metalloprotease TldD/E in complex with various substrates, and used this structural information to explain the unusual specificity of the enzyme.
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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：
2.9
作者：
Chan, MK;Gong, WM;Pei, DH
通讯作者：
Pei, DH
影响因子：
14.9
作者：
Davis IW;Leaver-Fay A;Chen VB;Block JN;Kapral GJ;Wang X;Murray LW;Arendall WB 3rd;Snoeyink J;Richardson JS;Richardson DC
通讯作者：
Richardson DC
DOI：
10.1073/pnas.120163297
发表时间：
2000-06-06
影响因子：
11.1
作者：
Datsenko, KA;Wanner, BL
通讯作者：
Wanner, BL
DOI：
10.1016/s1387-2656(07)13003-9
发表时间：
2007-01-01
期刊：
BIOTECHNOLOGY ANNUAL REVIEW, VOL 13
影响因子：
--
作者：
Inouye, Kuniyo;Kusano, Masayuki;Yasukawa, Kiyoshi
通讯作者：
Yasukawa, Kiyoshi