Structure and catalytic regulatory function of ubiquitin specific protease 11 N-terminal and ubiquitin-like domains.
Structure and catalytic regulatory function of ubiquitin specific protease 11 N-terminal and ubiquitin-like domains.
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DOI：
10.1021/bi500116x
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发表时间：
2014-05-13
期刊：
影响因子：
2.9
通讯作者：
Dreveny I
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Harper S;Gratton HE;Cornaciu I;Oberer M;Scott DJ;Emsley J;Dreveny I
泛素特异性蛋白酶11（USP 11）涉及DNA修复、病毒RNA复制和TGFβ信号传导。我们报告的USP 11结构域的架构和它的作用，在调节酶的活性的第一个特征。USP 11由N-末端“存在于USP中的结构域”（DUSP）和“泛素样”（UBL）结构域（统称为DU结构域）以及包含第二个UBL结构域的催化结构域组成。DU结构域的晶体结构显示出串联排列，与同系物USP 4和USP 15相比，在两结构域界面处具有缩短的β-发夹和改变的表面特征。一个保守的VEVY基序是在两个结构域的界面，形成一个潜在的蛋白质相互作用位点的签名功能。小角X射线散射和凝胶过滤实验与USP 11 DU结构域和全长USP 11为单体一致。出乎意料的是，我们揭示，通过一系列的缺失突变体的动力学测定，USP 11的催化活性不受调节，通过分子内的自抑制或激活的N-末端DU或UBL域。此外，所有8个连接的泛素链切割试验显示，Lys 63-、Lys 6-、Lys 33-和Lys 11-连接链优于Lys 27-、Lys 29-和Lys 48-连接和线性链，这与USP 11在蛋白酶结构域介导的DNA修复途径中的功能一致。我们的数据支持一个模型，即催化核心结构域以外的USP 11结构域作为蛋白质相互作用或贩运模块，而不是蛋白水解活性的直接调节功能。这突出了USP在底物识别和泛素解偶联调节方面的多样性。
The ubiquitin specific protease 11 (USP11) is implicated in DNA repair, viral RNA replication, and TGFβ signaling. We report the first characterization of the USP11 domain architecture and its role in regulating the enzymatic activity. USP11 consists of an N-terminal “domain present in USPs” (DUSP) and “ubiquitin-like” (UBL) domain, together referred to as DU domains, and the catalytic domain harboring a second UBL domain. Crystal structures of the DU domains show a tandem arrangement with a shortened β-hairpin at the two-domain interface and altered surface characteristics compared to the homologues USP4 and USP15. A conserved VEVY motif is a signature feature at the two-domain interface that shapes a potential protein interaction site. Small angle X-ray scattering and gel filtration experiments are consistent with the USP11DU domains and full-length USP11 being monomeric. Unexpectedly, we reveal, through kinetic assays of a series of deletion mutants, that the catalytic activity of USP11 is not regulated through intramolecular autoinhibition or activation by the N-terminal DU or UBL domains. Moreover, ubiquitin chain cleavage assays with all eight linkages reveal a preference for Lys63-, Lys6-, Lys33-, and Lys11-linked chains over Lys27-, Lys29-, and Lys48-linked and linear chains consistent with USP11’s function in DNA repair pathways that is mediated by the protease domain. Our data support a model whereby USP11 domains outside the catalytic core domain serve as protein interaction or trafficking modules rather than a direct regulatory function of the proteolytic activity. This highlights the diversity of USPs in substrate recognition and regulation of ubiquitin deconjugation.
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影响因子：
4.8
作者：
de Jong, RN;Ab, E;Folkers, GE
通讯作者：
Folkers, GE
影响因子：
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作者：
Cohn, Martin A.;Kee, Younghoon;D'Andrea, Alan D.
通讯作者：
D'Andrea, Alan D.
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16
作者：
Faesen, Alex C.;Dirac, Annette M. G.;Sixma, Titia K.
通讯作者：
Sixma, Titia K.
DOI：
10.1107/s0907444909052925
发表时间：
2010-02
期刊：
Acta crystallographica. Section D, Biological crystallography
影响因子：
--
作者：
Adams PD;Afonine PV;Bunkóczi G;Chen VB;Davis IW;Echols N;Headd JJ;Hung LW;Kapral GJ;Grosse-Kunstleve RW;McCoy AJ;Moriarty NW;Oeffner R;Read RJ;Richardson DC;Richardson JS;Terwilliger TC;Zwart PH
通讯作者：
Zwart PH
影响因子：
3.5
作者：
Elliott, Paul R.;Liu, Han;Barsukov, Igor L.
通讯作者：
Barsukov, Igor L.