磷酸酶STEP的Q-loop中T541参与催化反应的机制

摘要：

目的 研究纹状体蛋白质酪氨酸磷酸酶(STEP) pY-loop结构上第330位的苏氨酸(T330)和Q-loop结构上第541位的苏氨酸(T541)参与催化反应的作用机制.方法 构建STEP野生型(STEP-WT)及其突变体(STEP-T330D/T541A)的表达质粒；表达并纯化STEP-WT及其突变体蛋白,体外检测这些蛋白对小分子底物4-硝基苯磷酸二钠(pNPP)的催化活力,分析NaVO3对STEP-WT及其突变体酶活性的抑制作用；检测STEP-WT及其突变体催化反应的pH依赖性和对解离基团pKa的依赖性.结果 体外催化pNPP水解的过程中,STEP-T330D的催化性质较STEP-WT无明显变化,STEP-T541A的Km略有增加,kcat下降至STEP-WT的1/3以下.NaVO3对于STEP-WT及其突变体的抑制常数Ki无明显变化.在STEP的pH依赖性研究中,STEP-T541A的pK2app显著增加且它的(kcat)lim下降至野生型1/10以下.在STEP催化底物反应过程对底物解离基团pKa依赖性的研究中,STEP-T541A的βlg(kczt)较STEP-WT明显增大.结论 T541参与了STEP催化反应中从产物生成到磷酸根释放这一过程,靶向STEP治疗神经系统疾病的药物可以考虑通过与T541相互作用进行设计.

关键词：蛋白质酪氨酸磷酸酶、纹状体蛋白质酪氨酸磷酸酶、纹状体、中枢神经系统、蛋白磷酸化

所属期刊栏目：51

分类号：R34(人体生物化学、分子生物学)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;山东大学自主创新项目

在线出版日期：2016-11-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：38-44