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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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 | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 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.
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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 ».