抄録/ポイント：
抄録/ポイント
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閉鎖立体配座におけるS.cerevisiaeガラクトキナーゼ(ScGal1p)は,リガンドとしてガラクトースおよびATPに応答してGAL遺伝子スイッチをアロステリックに活性化するだけでなく,リン酸ドナーとしてATPを用いてガラクトースのガラクトース1-ホップシナートへのリン酸化を触媒する。ScGal1pのキナーゼとシグナル伝達活性の両方が蛋白質の閉鎖立体配座と関連するかは理解されていない。ScGal1pの立体配座サンプリングは,この蛋白質試料がキナーゼと閉鎖非キナーゼ配座異性体を閉鎖することを示した。閉じた非キナーゼ配座異性体はガラクトースをリン酸化し,ボナフィドシグナルトランスデューサとして作用するのに触媒的に無能である。S171と触媒塩基D217の間のScGal1pの高度に保存されたK266の側鎖のトグルリングは,シグナルトランスデューサとキナーゼ状態の間のScGal1pの転移の原因であることが観察された。ScGal3pにおいて,シグナル伝達活性のみを有し,キナーゼ活性を欠くScGal1pのパラログは,非保存Y433と高度に保存されたY57の間のH結合であり,MDシミュレーション中に破壊した。残基Y441とY63の間のScGal1pに存在する対応するH結合は,ScGal1pのシミュレーションを通して無傷のままである。したがって,K266とY441はScGal1pの二機能性において役割を持つと予測した。上記予測を試験するために,ScGal1K266RpとScGal1Y441Ap変異体のシグナル伝達とキナーゼ活性をモニターした。シグナル伝達活性はScGal1Y441ApとScGal1K266Rp変異体の両者でScGal1wtpと比較して増加したが,キナーゼ活性はScGal1Y441Apで増加したが,ScGal1K266Rpでは減少し,K266とY441はScGal1pに二機能性を付与するのに重要であることを提案した。ガラクトース代謝のLeloir経路の最初の酵素であるS.cerevisiae(ScGal1p)のAuthor要約Galactoキナーゼは,リン酸ドナーとしてATPを用いてガラクトースをリン酸化する。ScGal1pはまた,ガラクトースとATPがガラクトキナーゼをアロステリックに活性化するGALレギュロンのシグナルトランスデューサとして機能する。ガラクトキナーゼの活性型は,GALスイッチを活性化するためにレプレッサーScGal80pを隔離する。ScGal1pはガラクトースとATPとの結合に各々単一部位を持つ。単量体蛋白質であるScGal1pは,酵素活性の活性部位として作用する同じ部位とシグナル伝達活性に対するアロステリック部位と同じ部位を持つ基質/リガンドの同じセットを用いて上記2つの相互に排他的な活性を実行する。著者らの知見は,この蛋白質がシグナルトランスデューサとして機能する明確な立体配座状態を持ち,キナーゼとして機能するための明確な立体配座状態を有することである。高度に保存されたリジン残基(K266)は,真菌ガラクトキナーゼにのみ存在し,触媒作用とシグナル伝達状態間の相互変換を誘発する。この相互変換をY441とY63の間のH結合によってサブデュースした。これらの研究は,ScGal1pの2つの活性が転写制御を通して代謝を調節する進化によって微調整されることを示唆する。【JST・京大機械翻訳】
