Dissecting the role of interprotomer cooperativity in the activation of oligomeric high-temperature requirement A2 protein
Notice bibliographique
Résumé
The human high-temperature requirement A2 (HtrA2) mitochondrial protease is critical for cellular proteostasis, with mutations in this enzyme closely associated with the onset of neurodegenerative disorders. HtrA2 forms a homotrimeric structure, with each subunit composed of protease and PDZ (PSD-95, DLG, ZO-1) domains. Although we had previously shown that successive ligand binding occurs with increasing affinity, and it has been suggested that allostery plays a role in regulating catalysis, the molecular details of how this occurs have not been established. Here, we use cysteine-based chemistry to generate subunits in different conformational states along with a protomer mixing strategy, biochemical assays, and methyl-transverse relaxation optimized spectroscopy-based NMR studies to understand the role of interprotomer allostery in regulating HtrA2 function. We show that substrate binding to a PDZ domain of one protomer increases millisecond-to-microsecond timescale dynamics in neighboring subunits that prime them for binding substrate molecules. Only when all three PDZ-binding sites are substrate bound can the enzyme transition into an active conformation that involves significant structural rearrangements of the protease domains. Our results thus explain why when one (or more) of the protomers is fixed in a ligand-binding-incompetent conformation or contains the inactivating S276C mutation that is causative for a neurodegenerative phenotype in mouse models of Parkinson's disease, transition to an active state cannot be formed. In this manner, wild-type HtrA2 is only active when substrate concentrations are high and therefore toxic and unregulated proteolysis of nonsubstrate proteins can be suppressed.
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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 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 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 ».