Calpain Mutants with Increased Ca2+ Sensitivity and Implications for the Role of the C2-like Domain
Notice bibliographique
Résumé
The ubiquitous calpain isoforms (mu- and m-calpain) are Ca(2+)-dependent cysteine proteases that require surprisingly high Ca(2+) concentrations for activation in vitro ( approximately 50 and approximately 300 microm, respectively). The molecular basis of such a high requirement for Ca(2+) in vitro is not known. In this study, we substantially reduced the concentration of Ca(2+) required for the activation of m-calpain in vitro through the specific disruption of interdomain interactions by structure-guided site-directed mutagenesis. Several interdomain electrostatic interactions involving lysine residues in domain II and acidic residues in the C(2)-like domain III were disrupted, and the effects of these mutations on activity and Ca(2+) sensitivity were analyzed. The mutation to serine of Glu-504, a residue that is conserved in both mu- and m-calpain and interacts most notably with Lys-234, reduced the in vitro Ca(2+) requirement for activity by almost 50%. The mutation of Lys-234 to serine or glutamic acid resulted in a similar reduction. These are the first reported cases in which point mutations have been able to reduce the Ca(2+) requirement of calpain. The structures of the mutants in the absence of Ca(2+) were shown by x-ray crystallography to be unchanged from the wild type, demonstrating that the increase in Ca(2+) sensitivity was not attributable to conformational change prior to activation. The conservation of sequence between mu-calpain, m-calpain, and calpain 3 in this region suggests that the results can be extended to all of these isoforms. Whereas the primary Ca(2+) binding is assumed to occur at EF-hands in domains IV and VI, these results show that domain II-domain III salt bridges are important in the process of the Ca(2+)-induced activation of calpain and that they influence the overall Ca(2+) requirement of the enzyme.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».