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Enregistrement W3017176450 · doi:10.1096/fasebj.2020.34.s1.02133

Dynamics of allosteric activation in PLC‐γ isozymes

2020· article· en· W3017176450 sur OpenAlexaff
Edhriz Siraliev-Perez, Reece M. Hoffmann, Jordan TB Stariha, Nicole Hajicek, John E. Burke, John Sondek

Notice bibliographique

RevueThe FASEB Journal · 2020
Typearticle
Langueen
DomaineBiochemistry, Genetics and Molecular Biology
ThématiqueCRISPR and Genetic Engineering
Établissements canadiensUniversity of Victoria
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésIsozymeSecond messenger systemCell biologyDiacylglycerol kinasePhosphatidylinositolBiochemistryBiologySH2 domainPhosphorylationPhospholipase CHAMP domainChemistryTyrosine phosphorylationProtein kinase CSignal transductionBinding domainBinding siteEnzyme

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

The PLC‐γ isozymes (‐γ1, ‐γ2) hydrolyze the minor membrane phospholipid phosphatidylinositol 4,5‐bisphosphate (PIP 2 ) into the second messengers diacylglycerol and inositol 1,4,5‐trisphosphate to control diverse biological processes including chemotaxis, vascular development, and immune function. In contrast, mutant forms of the PLC‐γ isozymes that are constitutively active promote autoimmune disorders and cancer. For example, PLC‐γ1 is the most frequently (~40%) mutated gene in patients with adult T‐cell leukemia/lymphoma. However, despite widespread appreciation of the PLC‐γ isozymes in diverse biological processes, their regulation remains poorly understood. We recently determined the crystal structure of full‐length PLC‐γ1 at high resolution. The structure highlights a conserved catalytic core blocked from accessing membranes by a regulatory array unique to the PLC‐γ isozymes. Within the regulatory array, an N‐terminal SH2 (nSH2) domain is arranged to engage phosphorylated portions of tyrosine kinases. Complex formation facilitates the recruitment of PLC‐γ1 to membranes and the phosphorylation of Tyr783, also within the regulatory array. In contrast to the nSH2 domain, the equivalent surface of the C‐terminal SH2 (cSH2) domain is blocked by interactions with the catalytic core. Nonetheless, this surface must bind phosphorylated Tyr783 for lipase activation. We hypothesize that engagement of a kinase to the nSH2 domain propagates structural alterations into the cSH2 domain that destabilize its interactions with the catalytic core thus priming it to bind phosphorylated Tyr783. This interaction presumably leads to a larger rearrangement of the regulatory array relative to the catalytic core necessary for membrane engagement and PIP 2 hydrolysis. This hypothesis is supported by alterations highlighted in the structural comparison of full‐length PLC‐γ1 with a pre‐existing structure of the two SH2 domains bound to the kinase domain of fibroblast growth factor receptor 1 (FGFR1K). To test this hypothesis, we used a fluorogenic PIP 2 analog and hydrogen‐deuterium exchange coupled to mass spectrometry to assess activity and structural changes in PLC‐γ1 upon engagement of FGFR1K, respectively. Here we show that binding of FGFR1K to PLC‐γ1 increases deuterium incorporation within the interface between the regulatory array and the catalytic core suggesting that interaction of FGFR1K and PLC‐γ1 disrupts autoinhibition. The addition of liposomes further increases deuterium incorporation within the same region suggesting that membranes reinforce this disruption. Similar, but more dramatic increases in deuterium incorporation were observed for the cancer‐associated and constitutively active variant, PLC‐γ1 (D1165H). Finally, we show that a two‐fold molar excess of FGFR1K relative to PLC‐γ1 increased lipase activity up to three‐fold. Taken together, these data strongly suggest that kinases shift the conformational equilibrium of PLC‐γ isozymes to facilitate access and hydrolysis of membrane‐resident PIP 2 . This allosteric effect is recapitulated by oncogenic mutations and reinforced by membranes. Support or Funding Information This work was supported by NIH Grant R01‐GM057391 (J.S.). E.S‐P. was supported by an NSF GRF under Grant DGE‐1650116.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,005
Score d'incertitude au seuil0,015

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,001
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0000,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0050,001

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.

Tête enseignante Opus0,010
Tête enseignante GPT0,263
Écart entre enseignants0,253 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2020
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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