The pathways and domain specificity of Cu(<scp>i</scp>) binding to human metallothionein 1A
Notice bibliographique
Résumé
Copper is an essential element, but as a result of numerous adverse reactions, it is also a cellular toxin. Nature protects itself from these toxic reactions by binding cuprous copper to chaperones and other metalloproteins. Metallothionein has been proposed as a storage location for Cu(i) and potentially as the donor of Cu(i) to copper-dependent enzymes. We report that the addition of Cu(i) to apo recombinant human metallothionein 1a cooperatively forms a sequential series of Cu(i)-cysteinyl thiolate complexes that have specific Cu(i) : MT stoichiometries of 6 : 1, 10 : 1, and finally 13 : 1. The individual domain Cu : SCys stoichiometries were determined as Cu6S9 (for 6 : 1), Cu6S9 + Cu4S6 (for 10 : 1), and Cu6S9 + Cu7S9 (for 13 : 1) based on the number of modified free cysteines not involved in Cu(i) binding. The stoichiometries are associated with Cu-SCys cluster formation involving bridging thiols in the manner similar to the clusters formed with Cd(ii) and Zn(ii). The locations of these clustered species within the 20 cysteine full protein were determined from the unique speciation profiles of Cu(i) binding to the β and α domain fragments of recombinant human metallothionein 1a with 9 and 11 cysteines, respectively. Competition reactions using these domain fragments challenged Cu(i) metallation of the βα protein, allowing the sequence of cluster formation in the full protein to be determined. Relative binding constants for each Cu(i) bound are reported. The emission spectra of the Cu4S6, Cu6S9, and Cu7S9 clusters have unique λmax and phosphorescent lifetime properties. These phosphorescent data provide unambiguous supporting evidence for the presence of solvent shielded clusters reported concurrently by ESI-MS. Simulated emission spectra based on the cluster specific emission profiles matched the experimental spectra and are used to confirm that the relative concentrations seen by ESI-MS are representative of the solution. Our results suggest that the availability of a series of sequential Cu(i)-thiolate clusters provides flexibility as a means of protecting the cell from toxicity while still allowing for homeostatic control of the total copper content in the cell. This mechanism provides a dynamic and reactive method of reducing the cellular free copper concentrations.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| 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 ».