Molecular basis for the regulation of human glycogen synthase by phosphorylation and glucose-6-phosphate
Notice bibliographique
Résumé
Glycogen synthase (GYS1), in complex with glycogenin (GYG1), is the central enzyme of muscle glycogen biosynthesis, and its inhibition has been proposed as a therapeutic avenue for various glycogen storage diseases (GSDs). GYS1 activity is inhibited by phosphorylation of its N- and C-termini, which can be relieved by allosteric activation of glucose-6-phosphate. However, the structural basis of GYS1 regulation is unclear. Here, we present the first cryo-EM structures of phosphorylated human GYS1 complexed with a minimal interacting region of GYG1 in the inhibited, activated, and catalytically competent states at resolutions of 3.0-4.0 Å. These structures reveal how phosphorylations of specific N- and C- terminal residues are sensed by different arginine clusters that lock the GYS1 tetramer complex in an inhibited state via inter-subunit interactions. The allosteric activator, glucose-6-phopshate, promotes a conformational change by disrupting these interactions and increases flexibility of GYS1 allowing for a catalytically competent state to occur when bound to the sugar donor UDP-glucose. We also identify an inhibited-like conformation that has not transitioned into the activated state, whereby the locking interaction of phosphorylation with the arginine cluster impedes the subsequent conformational changes due to glucose-6-phosphate binding. Finally, we show that the PP1 phosphatase regulatory subunit PPP1R3C (PTG) is recruited to the GYS1:GYG1 complex through direct interaction with glycogen. Our results address long-standing questions into the mechanism of human glycogen synthase regulation.
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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 ».