Structures of human calpain-3 protease core with and without bound inhibitor reveal mechanisms of calpain activation
Notice bibliographique
Résumé
Limb-girdle muscular dystrophy type 2a arises from mutations in the Ca 2+ -activated intracellular cysteine protease calpain-3. This calpain isoform is abundant in skeletal muscle and differs from the main isoforms, calpain-1 and -2, in being a homodimer and having two short insertion sequences. The first of these, IS1, interrupts the protease core and must be cleaved for activation and substrate binding. Here, to learn how calpain-3 can be regulated and inhibited, we determined the structures of the calpain-3 protease core with IS1 present or proteolytically excised. To prevent intramolecular IS1 autoproteolysis, we converted the active-site Cys to Ala. Small-angle X-ray scattering (SAXS) analysis of the C129A mutant suggested that IS1 is disordered and mobile enough to occupy several locations. Surprisingly, this was also true for the apo version of this mutant. We therefore concluded that IS1 might have a binding partner in the sarcomere and is unstructured in its absence. After autoproteolytic IS1 removal from the active Cys 129 calpain-3 protease core, we could solve its crystal structures with and without the cysteine protease inhibitors E-64 and leupeptin covalently bound to the active-site cysteine. In each structure, the active state of the protease core was assembled by the cooperative binding of two Ca 2+ ions to the equivalent sites used in calpain-1 and -2. These structures of the calpain-3 active site with residual IS1 and with bound E-64 and leupeptin may help guide the design of calpain-3–specific inhibitors.
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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 | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».