Crystal Structures of Human Muscle Fructose-1,6-Bisphosphatase: Novel Quaternary States, Enhanced AMP Affinity, and Allosteric Signal Transmission Pathway
Notice bibliographique
Résumé
Fructose-1,6-bisphosphatase, a key enzyme in gluconeogenesis, is subject to metabolic regulation. The human muscle isozyme is significantly more sensitive towards the allosteric inhibitor, AMP, than the liver isoform. Here we report crystal structures and kinetic studies for wild-type human muscle Fru-1,6-Pase, the AMP-bound (1.6 Å), and product-bound complexes of the Q32R mutant, which was firstly introduced by an error in the cloning. Our high-resolution structure reveals for the first time that the higher sensitivity of the muscle isozyme towards AMP originates from an additional water-mediated, H-bonded network established between AMP and the binding pocket. Also present in our structures are a metaphosphate molecule, alternate conformations of Glu97 coordinating Mg(2+), and possible metal migration during catalysis. Although the individual subunit is similar to previously reported Fru-1,6-Pase structures, the tetrameric assembly of all these structures deviates from the canonical R- or T-states, representing novel tetrameric assemblies. Intriguingly, the concentration of AMP required for 50% inhibition of the Q32R mutant is increased 19-fold, and the cooperativity of both AMP and Mg(2+) is abolished or decreased. These structures demonstrate the Q32R mutation affects the conformations of both N-terminal residues and the dynamic loop 52-72. Also importantly, structural comparison indicates that this mutation in helix α2 is detrimental to the R-to-T conversion as evidenced by the absence of quaternary structural changes upon AMP binding, providing direct evidence for the critical role of helix α2 in the allosteric signal transduction.
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 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 ».