Conformational Stability of Inositol 1,3,4,5,6-Pentakisphosphate 2-Kinase (IPK1) Dictates Its Substrate Selectivity
Notice bibliographique
Résumé
Inositol 1,3,4,5,6-pentakisphosphate 2-kinase (IPK1) converts inositol 1,3,4,5,6-pentakisphosphate(IP5) to inositol hexakisphosphate (IP6). IPK1 shares structural similarity with protein kinases and is suspected to employ a similar mechanism of activation. Previous studies revealed roles for the 1- and 3-phosphates of IP5 in IPK1 activation and revealed that the N-lobe of IPK1 is unstable in the absence of inositol phosphate (IP). Here, we demonstrate the link between IPK1 substrate specificity and the stability of its N-lobe. Limited proteolysis of IPK1 revealed that N-lobe stability is dependent on the presence of the 1-phosphate of the substrate, whereas overall stability of IPK1 was increased in ternary complexes with nucleotide and IPs possessing 1- and 3-phosphates that engage the N-lobe of IPK1. Thus, the 1- and 3-phosphates possess dual roles in both IPK1 activation and IPK1 stability. To test whether kinase stability directly contributed to substrate selectivity of the kinase, we engineered IPK1 mutants with disulfide bonds that artificially stabilized the N-lobe in an IP-independent manner thereby mimicking its substrate-bound state in the absence of IP. IPK1 E82C/S142C exhibited a DTT-sensitive 5-fold increase in kcat for 3,4,5,6-inositol tetrakisphosphate (3,4,5,6-IP4) as compared with wild-type IPK1. The crystal structure of the IPK1 E82C/S142C mutant confirmed the presence of the disulfide bond and revealed a small shift in the N-lobe. Finally, we determined that IPK1 E82C/S142C is substantially more stable than wild-type IPK1 under nonreducing conditions, revealing that increased stability of IPK1 E82C/S142C correlates with changes in substrate specificity by allowing IPs lacking the stabilizing 1-phosphate to be used. Taken together, our results show that IPK1 substrate selection is linked to the ability of each potential substrate to stabilize IPK1.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| 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 ».