A metal‐dependent conformational change provides a structural basis for the inhibition of CTP synthase by gemcitabine‐5′‐triphosphate
Notice bibliographique
Résumé
Abstract CTP synthases (CTPS) catalyze the de novo production of CTP using UTP, ATP, and l‐glutamine with the anticancer drug metabolite gemcitabine‐5′‐triphosphate (dF‐dCTP) being one of its most potent nucleotide inhibitors. To delineate the structural origins of this inhibition, we solved the structures of Escherichia coli CTPS (ecCTPS) in complex with CTP (2.0 Å), 2′‐ribo‐F‐dCTP (2.0 Å), 2′‐arabino‐F‐CTP (2.4 Å), dF‐dCTP (2.3 Å), dF‐dCTP and ADP (2.1 Å), and dF‐dCTP and ATP (2.1 Å). These structures revealed that the increased binding affinities observed for inhibitors bearing the 2′‐F‐arabino group (dF‐dCTP and F‐araCTP), relative to CTP and F‐dCTP, arise from interactions between the inhibitor's fluorine atom exploiting a conserved hydrophobic pocket formed by F227 and an interdigitating loop from an adjacent subunit (Q114‐V115‐I116). Intriguingly, crystal structures of ecCTPS•dF‐dCTP complexes in the presence of select monovalent and divalent cations demonstrated that the in crystallo tetrameric assembly of wild‐type ecCTPS was induced into a conformation similar to inhibitory ecCTPS filaments solely through the binding of Na+‐, Mg2+‐, or Mn2+•dF‐dCTP. However, in the presence of potassium, the dF‐dCTP‐bound structure is demetalated and in the low‐affinity, non‐filamentous conformation, like the conformation seen when bound to CTP and the other nucleotide analogues. Additionally, CTP can also induce the filament‐competent conformation linked to high‐affinity dF‐dCTP binding in the presence of high concentrations of Mg2+. This metal‐dependent, compacted CTP pocket conformation therefore furnishes the binding environment responsible for the tight binding of dF‐dCTP and provides insights for further inhibitor design.
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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 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».