Crystal structure and activity-based labeling reveal the mechanisms for linkage-specific substrate recognition by deubiquitinase USP9X
Notice bibliographique
Résumé
USP9X is a conserved deubiquitinase (DUB) that regulates multiple cellular processes. Dysregulation of USP9X has been linked to cancers and X-linked intellectual disability. Here, we report the crystal structure of the USP9X catalytic domain at 2.5-Å resolution. The structure reveals a canonical USP-fold comprised of fingers, palm, and thumb subdomains, as well as an unusual β-hairpin insertion. The catalytic triad of USP9X is aligned in an active configuration. USP9X is exclusively active against ubiquitin (Ub) but not Ub-like modifiers. Cleavage assays with di-, tri-, and tetraUb chains show that the USP9X catalytic domain has a clear preference for K11-, followed by K63-, K48-, and K6-linked polyUb chains. Using a set of activity-based diUb and triUb probes (ABPs), we demonstrate that the USP9X catalytic domain has an exo-cleavage preference for K48- and endo-cleavage preference for K11-linked polyUb chains. The structure model and biochemical data suggest that the USP9X catalytic domain harbors three Ub binding sites, and a zinc finger in the fingers subdomain and the β-hairpin insertion both play important roles in polyUb chain processing and linkage specificity. Furthermore, unexpected labeling of a secondary, noncatalytic cysteine located on a blocking loop adjacent to the catalytic site by K11-diUb ABP implicates a previously unreported mechanism of polyUb chain recognition. The structural features of USP9X revealed in our study are critical for understanding its DUB activity. The new Ub-based ABPs form a set of valuable tools to understand polyUb chain processing by the cysteine protease class of DUBs.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 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) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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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 tête enseignante, 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 ».