Structures of the cGMP-dependent protein kinase in malaria parasites reveal a unique structural relay mechanism for activation
Notice bibliographique
Résumé
The cyclic guanosine-3′,5′-monophosphate (cGMP)-dependent protein kinase (PKG) was identified >25 y ago; however, efforts to obtain a structure of the entire PKG enzyme or catalytic domain from any species have failed. In malaria parasites, cooperative activation of PKG triggers crucial developmental transitions throughout the complex life cycle. We have determined the cGMP-free crystallographic structures of PKG from Plasmodium falciparum and Plasmodium vivax , revealing how key structural components, including an N-terminal autoinhibitory segment (AIS), four predicted cyclic nucleotide-binding domains (CNBs), and a kinase domain (KD), are arranged when the enzyme is inactive. The four CNBs and the KD are in a pentagonal configuration, with the AIS docked in the substrate site of the KD in a swapped-domain dimeric arrangement. We show that although the protein is predominantly a monomer (the dimer is unlikely to be representative of the physiological form), the binding of the AIS is necessary to keep Plasmodium PKG inactive. A major feature is a helix serving the dual role of the N-terminal helix of the KD as well as the capping helix of the neighboring CNB. A network of connecting helices between neighboring CNBs contributes to maintaining the kinase in its inactive conformation. We propose a scheme in which cooperative binding of cGMP, beginning at the CNB closest to the KD, transmits conformational changes around the pentagonal molecule in a structural relay mechanism, enabling PKG to orchestrate rapid, highly regulated developmental switches in response to dynamic modulation of cGMP levels in the parasite.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| 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)
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 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 ».