ヒトの性ホルモン結合グロブリンステロイド結合部位の入り口での障害領域の解像度

ヒトの性ホルモン結合グロブリン（SHBG）の結晶構造は、5アルファジヒドロテストステロンが、そのアミノ末端ラミニンG様ドメインの2つの7本鎖ベータシート間でどのようにインターカレートするかを明らかにしました。ただし、障害の領域（SHBGの残基130〜135）は、ステロイドにすぐに近接した亜鉛結合部位とともに同定されました。以前の研究では、これらの残基がステロイド結合に直接寄与する可能性があることが示唆されているため、この領域の構造を解決することが重要でした。ここでは、四角結晶形態から得られたSHBGのアミノ末端LGドメインの2.35 Aおよび1.7 Aの結晶構造を、それぞれ三角結晶型のEDTAを浸すことによって提示します。これらの両方の新しい構造では、残基Pro130〜Arg135が明確に見えるようになりました。ステロイドを指す2つの残基（LEU131GLYおよびLYS134ALA）の置換により、LEU131のみがステロイド結合に有意に寄与することが示されています。拡張立体構造でステロイド結合ポケットを覆うのではなく、このセグメントの残基LEU131からLYS134から残基によって3（10）のらせん変換が形成されます。この二次構造要素の展開は、ステロイドの結合部位への侵入を促進するか、LEU131がステロイド結合に行う重要な寄与を調節することができます。以前の構造との比較は、亜鉛結合がHis136の側鎖を再指向するという概念をサポートしており、この残基はPro130とArg135の間のループ構造内で障害を引き起こすレバーとして機能します。

The crystal structure of human sex hormone-binding globulin (SHBG) has revealed how 5alpha-dihydrotestosterone intercalates between the two seven-stranded beta-sheets of its amino-terminal laminin G-like domain. However, a region of disorder (residues 130 to 135 of SHBG) was identified together with a zinc-binding site in immediate proximity to the steroid. It has been important to resolve the structure of this region because previous studies have suggested that these residues may contribute to steroid binding directly. Here, we present the 2.35 A and 1.7 A crystal structures of the amino-terminal LG domain of SHBG obtained from a tetragonal crystal form and by EDTA-soaking of a trigonal crystal form, respectively. In both of these new structures, residues Pro130 to Arg135 are now clearly visible. Substitution of the two residues (Leu131Gly and Lys134Ala) pointing towards the steroid has shown that only Leu131 contributes significantly to steroid binding. Rather than covering the steroid-binding pocket in an extended conformation, a 3(10) helical turn is formed by residues Leu131 to Lys134 in this segment. Unfolding of this secondary structure element can either facilitate the entry of the steroids into the binding site or modulate the important contribution that Leu131 makes to steroid binding. A comparison with previous structures supports the concept that zinc binding re-orients the side-chain of His136, and this residue serves as a lever causing disorder within the loop structure between Pro130 and Arg135.