Crystal Structures of the Human RNA Demethylase Alkbh5 Reveal Basis for Substrate Recognition
Notice bibliographique
Résumé
N(6)-Methylation of adenosine is the most ubiquitous and abundant modification of nucleoside in eukaryotic mRNA and long non-coding RNA. This modification plays an essential role in the regulation of mRNA translation and RNA metabolism. Recently, human AlkB homolog 5 (Alkbh5) and fat mass- and obesity-associated protein (FTO) were shown to erase this methyl modification on mRNA. Here, we report five high resolution crystal structures of the catalytic core of Alkbh5 in complex with different ligands. Compared with other AlkB proteins, Alkbh5 displays several unique structural features on top of the conserved double-stranded β-helix fold typical of this protein family. Among the unique features, a distinct "lid" region of Alkbh5 plays a vital role in substrate recognition and catalysis. An unexpected disulfide bond between Cys-230 and Cys-267 is crucial for the selective binding of Alkbh5 to single-stranded RNA/DNA by bringing a "flipping" motif toward the central β-helix fold. We generated a substrate binding model of Alkbh5 based on a demethylation activity assay of several structure-guided site-directed mutants. Crystallographic and biochemical studies using various analogs of α-ketoglutarate revealed that the active site cavity of Alkbh5 is much smaller than that of FTO and preferentially binds small molecule inhibitors. Taken together, our findings provide a structural basis for understanding the substrate recognition specificity of Alkbh5 and offer a foundation for selective drug design against AlkB members.
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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 ».