Hungarian
Albanian
Arabic
Armenian
Azerbaijani
Belarusian
Bengali
Bosnian
Catalan
Czech
Danish
Deutsch
Dutch
English
Estonian
Finnish
Français
Greek
Haitian Creole
Hebrew
Hindi
Hungarian
Icelandic
Indonesian
Irish
Italian
Japanese
Korean
Latvian
Lithuanian
Macedonian
Mongolian
Norwegian
Persian
Polish
Portuguese
Romanian
Russian
Serbian
Slovak
Slovenian
Spanish
Swahili
Swedish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
Български
中文(简体)
中文(繁體)
Journal of Biological Chemistry 2020-Jul

Structural and functional studies of Arabidopsis thaliana legumain beta reveal isoform specific mechanisms of activation and substrate recognition

Csak regisztrált felhasználók fordíthatnak cikkeket
Belépés Regisztrálás
A hivatkozás a vágólapra kerül
Elfriede Dall
Florian Zauner
Wai Soh
Fatih Demir
Sven Dahms
Chiara Cabrele
Pitter Huesgen
Hans Brandstetter

Kulcsszavak

Absztrakt

The vacuolar cysteine protease legumain plays important functions in seed maturation and plant programmed cell death. Because of their dual protease and ligase activity, plant legumains have become of particular biotechnological interest e.g. for the synthesis of cyclic peptides for drug design or for protein engineering. However, the molecular mechanisms behind their dual protease and ligase activities are still poorly understood, limiting their applications. Here we present the crystal structure of Arabidopsis thaliana legumain isoform β (AtLEGβ) in its zymogen state. Combining structural and biochemical experiments, we show for the first time that plant legumains encode distinct, isoform-specific activation mechanisms. While the autocatalytic activation of isoform γ (AtLEGγ) is controlled by the latency-conferring dimer state, the activation of the monomeric AtLEGβ is concentration independent. Additionally, in AtLEGβ the plant-characteristic two-chain intermediate state is stabilized by hydrophobic rather than ionic interactions as in AtLEGγ, resulting in significantly different pH-stability profiles. The crystal structure of AtLEGβ reveiled unrestricted non-prime substrate binding pockets, consistent with the broad substrate specificity as determined by degradomic assays. Further to its protease activity, we show that AtLEGβ exhibits a true peptide ligase activity. While cleavage-dependent transpeptidase activity has been reported for other plant legumains, AtLEGβ is the first example of a plant legumain capable of linking free termini. The discovery of these isoform specific differences will allow to identify and rationally design efficient ligases with application in biotechnology and drug development.

Keywords: crystal structure; cysteine protease; pH regulation; plant biochemistry; protein stability; structural biology; transpeptidation.

Csatlakozzon
facebook oldalunkhoz

A legteljesebb gyógynövény-adatbázis, amelyet a tudomány támogat

  • Működik 55 nyelven
  • A tudomány által támogatott gyógynövényes kúrák
  • Gyógynövények felismerése kép alapján
  • Interaktív GPS térkép - jelölje meg a gyógynövényeket a helyszínen (hamarosan)
  • Olvassa el a keresésével kapcsolatos tudományos publikációkat
  • Keresse meg a gyógynövényeket hatásuk szerint
  • Szervezze meg érdeklődését, és naprakész legyen a hírkutatással, a klinikai vizsgálatokkal és a szabadalmakkal

Írjon be egy tünetet vagy betegséget, és olvassa el azokat a gyógynövényeket, amelyek segíthetnek, beírhat egy gyógynövényt, és megtekintheti azokat a betegségeket és tüneteket, amelyek ellen használják.
* Minden információ publikált tudományos kutatáson alapul

Google Play badgeApp Store badge