A distinctive sequence motif in the fourth transmembrane domain confers ZIP13 iron function in Drosophila melanogaster.
A distinctive sequence motif in the fourth transmembrane domain confers ZIP13 iron function in Drosophila melanogaster.
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第四跨膜结构域中的独特序列基序赋予 ZIP13 黑腹果蝇铁功能。
DOI：
10.1016/j.bbamcr.2019.118607
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发表时间：
2019-11
影响因子：
5.1
通讯作者：
Zhou Bing
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhao Mengran;Zhou Bing
锌/铁渗透酶（ZIP/SLC39A）家族在金属离子转运中起重要作用，对多种生理过程至关重要。ZIP家族的成员主要参与过渡金属离子锌和铁从胞外空间或胞内细胞器流入细胞质。ZIP家族成员中金属离子选择性的分子决定因素尚不清楚。具体来说，我们之前报道过果蝇azip家族成员ZIP13 （dZIP13）作为铁出口国，负责将铁泵入分泌途径。ZIP13蛋白的独特之处在于它与其他LIV-1亚家族成员在跨膜结构域IV （TM4）不同，其中HNXXD序列基序中保守的H和D残基的相对位置被交换，产生DNXXH基序。在本研究中，我们采用了一种体内方法来探讨这种D/H交换的意义。突变体的比较功能分析表明，D和H的相对位置对dZIP13及其同源基因dZIP7的生理作用至关重要。该DNXXH序列在dZIP13中的D/H位置交换导致铁活性丧失；正常dZIP13不能弥补dZIP7的缺失，但交换dZIP13中两个相对氨基酸位置D和H足以使其在功能上类似于其近亲dZIP7。这项工作提供了一个结构基序的第一次活体功能分析，需要区分不同的邮政运输功能。
The zinc/iron permease (ZIP/SLC39A) family plays an important role in metal ion transport and is essential for diverse physiological processes. Members of the ZIP family function primarily in the influx of transition metal ions zinc and iron, into cytoplasm from extracellular space or intracellular organelles. The molecular determinants defining metal ion selectivity among ZIP family members remain unclear. Specifically, we reported before that theDrosophilaZIP family member ZIP13 (dZIP13), functions as an iron exporter and was responsible for pumping iron into the secretory pathway. ZIP13 protein is unique in that it differs from the other LIV-1 subfamily members at transmembrane domain IV (TM4), wherein relative positions of the conserved H and D residues in the HNXXD sequence motif are switched, generating a DNXXH motif. In this study, we undertook anin vivoapproach to explore the significance of this D/H exchange. Comparative functional analysis of mutants revealed that the relative positions of D and H are critical for the physiological roles of dZIP13 and its close homologue dZIP7. Swapping D/H position of this DNXXH sequence in dZIP13 resulted in loss of iron activity; normal dZIP13 could not complement dZIP7 loss, but swapping the two relative amino acid positions D and H in dZIP13 was sufficient to make it functionally analogous to its close homologue dZIP7. This work provides the firstin vivofunctional analysis of a structural motif required to differentiate different transporting functions of ZIPs.
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通讯作者：
Charles E. Zogzas;M. Aschner;Somshuvra Mukhopadhyay