Structural insights into cGAMP degradation by Ecto-nucleotide pyrophosphatase phosphodiesterase 1.
Structural insights into cGAMP degradation by Ecto-nucleotide pyrophosphatase phosphodiesterase 1.
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DOI：
10.1038/s41467-018-06922-7
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发表时间：
2018-10-24
影响因子：
16.6
通讯作者：
Nureki O
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kato K;Nishimasu H;Oikawa D;Hirano S;Hirano H;Kasuya G;Ishitani R;Tokunaga F;Nureki O
ENPP 1（外核苷酸焦磷酸酶磷酸二酯酶1），一种II型跨膜糖蛋白，水解ATP产生AMP和二磷酸，从而抑制骨矿化。最近的一项研究表明，ENPP 1也优先水解2′3′-cGAMP（环GMP-AMP），但不水解其连接异构体3′3′-cGAMP，并负调节先天免疫系统中的cGAS-STING途径。在这里，我们提出了高分辨率的晶体结构的ENPP 1与3′3′-cGAMP和反应中间体PA（3′，5 ′）PG的复合物。结构显示，腺嘌呤和鸟嘌呤碱基的二核苷酸被识别的核苷酸和鸟嘌呤口袋，分别。此外，结构表明2 '3'-cGAMP（而不是3 '3'-cGAMP）以适合催化的构象与活性位点结合，从而解释了ENPP 1对2 '3'-cGAMP的特异性降解。我们的研究结果为ENPP 1如何水解ATP和cGAMP参与两个不同的生物过程提供了见解。外核苷酸焦磷酸酶磷酸二酯酶1（ENPP 1）是一种II型跨膜糖蛋白，可水解ATP和cGAMP。在此，作者展示了小鼠ENPP 1的胞外结构域与3′3′-cGAMP和反应中间体pA（3′，5 ′）pG复合的晶体结构，并讨论了其机理。
ENPP1 (Ecto-nucleotide pyrophosphatase phosphodiesterase 1), a type II transmembrane glycoprotein, hydrolyzes ATP to produce AMP and diphosphate, thereby inhibiting bone mineralization. A recent study showed that ENPP1 also preferentially hydrolyzes 2′3′-cGAMP (cyclic GMP-AMP) but not its linkage isomer 3′3′-cGAMP, and negatively regulates the cGAS-STING pathway in the innate immune system. Here, we present the high-resolution crystal structures of ENPP1 in complex with 3′3′-cGAMP and the reaction intermediate pA(3′,5′)pG. The structures revealed that the adenine and guanine bases of the dinucleotides are recognized by nucleotide- and guanine-pockets, respectively. Furthermore, the structures indicate that 2′3′-cGAMP, but not 3′3′-cGAMP, binds to the active site in a conformation suitable for catalysis, thereby explaining the specific degradation of 2′3′-cGAMP by ENPP1. Our findings provide insights into how ENPP1 hydrolyzes both ATP and cGAMP to participate in the two distinct biological processes. Ecto-nucleotide pyrophosphatase phosphodiesterase 1 (ENPP1) is a type II transmembrane glycoprotein that hydrolyzes both ATP and cGAMP. Here the authors present the crystal structures of the extracellular domain of mouse ENPP1 in complex with 3′3′-cGAMP and the reaction intermediate pA(3′,5′)pG and discuss mechanistic implications.
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DOI：
10.1126/science.1244040
发表时间：
2013-09-20
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Li XD;Wu J;Gao D;Wang H;Sun L;Chen ZJ
通讯作者：
Chen ZJ
影响因子：
6.2
作者：
Johnson, K;Moffa, A;Terkeltaub, R
通讯作者：
Terkeltaub, R
影响因子：
6.2
作者：
Johnson, K;Goding, J;Terkeltaub, R
通讯作者：
Terkeltaub, R
影响因子：
4.4
作者：
Ferretti, E.;Horenstein, A. L.;Morandi, F.
通讯作者：
Morandi, F.
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