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The Journal of biological chemistry2002Nov22Vol.277issue(47)

グリセルアルデヒド-3-リン酸デヒドロゲナーゼサブユニットBのC末端拡張は、チオレドキシンとニコチンアミドアデニンジヌクレオチドによって調節される自己阻害ドメインとして機能します。

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文献タイプ:
  • Journal Article
  • Research Support, Non-U.S. Gov't
概要
Abstract

グリセルアルデヒド-3-リン酸デヒドロゲナーゼ(GAPDH)の調節アイソフォームは、サブユニットGAPAとGAPBで構成される光活性化酵素です。ほうれん草葉緑体からの調節gapDHのNADPH依存性活性は、チオレドキシンfの作用により、酸化還元電位(E(M、7.9)、-353 +/- 11 mV)の影響を受けました。組換えGAPB(E(M、7.9)、-347 +/- 9 mV)の酸化還元依存性はネイティブGAPDHに類似していたが、GAGAは本質的にレドックス非感受性でした。1つまたは2つのC末端システインがセリン(C358S、C349S、C349S/C358S)に変異したGAPB変異体は、GAPBよりもレドックス感受性が低かった。セリン(C18S、C274S、C285S)に置き換えられた他のシステインとの異なる変異体は、依然として強い酸化還元調節を示しました。完全に活性なGAPBはBサブユニットの四量体であり、NADとインキュベートすると、NADPH依存性の低い活性を示す高分子量オリゴマーに関連付けられています。C末端GAPB変異体(C358S、C349S、C349S/C358S)は、NADの存在下でより高いオリゴマーに凝集することができない活性四量体でしたが、他の変異体(C18S、C274S、C285S)は再びGAPBのように振る舞いました。GAPBのC末端拡張のCys-349とCys-358の間の調節ジスルフィドは、酸化チオレドキシンの存在下で形成されると結論付けています。この共有結合の修飾は、NAD依存性の関連性がより高いオリゴマーへの関連性とNADPH活性の阻害に必要です。したがって、gapDHの自己阻害につながることにより、チオレドキシンとNADは、in vivoでの酵素の暗い不活性化に同意する可能性があります。

グリセルアルデヒド-3-リン酸デヒドロゲナーゼ(GAPDH)の調節アイソフォームは、サブユニットGAPAとGAPBで構成される光活性化酵素です。ほうれん草葉緑体からの調節gapDHのNADPH依存性活性は、チオレドキシンfの作用により、酸化還元電位(E(M、7.9)、-353 +/- 11 mV)の影響を受けました。組換えGAPB(E(M、7.9)、-347 +/- 9 mV)の酸化還元依存性はネイティブGAPDHに類似していたが、GAGAは本質的にレドックス非感受性でした。1つまたは2つのC末端システインがセリン(C358S、C349S、C349S/C358S)に変異したGAPB変異体は、GAPBよりもレドックス感受性が低かった。セリン(C18S、C274S、C285S)に置き換えられた他のシステインとの異なる変異体は、依然として強い酸化還元調節を示しました。完全に活性なGAPBはBサブユニットの四量体であり、NADとインキュベートすると、NADPH依存性の低い活性を示す高分子量オリゴマーに関連付けられています。C末端GAPB変異体(C358S、C349S、C349S/C358S)は、NADの存在下でより高いオリゴマーに凝集することができない活性四量体でしたが、他の変異体(C18S、C274S、C285S)は再びGAPBのように振る舞いました。GAPBのC末端拡張のCys-349とCys-358の間の調節ジスルフィドは、酸化チオレドキシンの存在下で形成されると結論付けています。この共有結合の修飾は、NAD依存性の関連性がより高いオリゴマーへの関連性とNADPH活性の阻害に必要です。したがって、gapDHの自己阻害につながることにより、チオレドキシンとNADは、in vivoでの酵素の暗い不活性化に同意する可能性があります。

The regulatory isoform of glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) is a light-activated enzyme constituted by subunits GapA and GapB. The NADPH-dependent activity of regulatory GAPDH from spinach chloroplasts was affected by the redox potential (E(m,7.9), -353 +/- 11 mV) through the action of thioredoxin f. The redox dependence of recombinant GapB (E(m,7.9), -347 +/- 9 mV) was similar to native GAPDH, whereas GapA was essentially redox-insensitive. GapB mutants having one or two C-terminal cysteines mutated into serines (C358S, C349S, C349S/C358S) were less redox-sensitive than GapB. Different mutants with other cysteines substituted by serines (C18S, C274S, C285S) still showed strong redox regulation. Fully active GapB was a tetramer of B-subunits, and, when incubated with NAD, it associated to a high molecular weight oligomer showing low NADPH-dependent activity. The C-terminal GapB mutants (C358S, C349S, C349S/C358S) were active tetramers unable to aggregate to higher oligomers in the presence of NAD, whereas other mutants (C18S, C274S, C285S) again behaved like GapB. We conclude that a regulatory disulfide, between Cys-349 and Cys-358 of the C-terminal extension of GapB, does form in the presence of oxidized thioredoxin. This covalent modification is required for the NAD-dependent association into higher oligomers and inhibition of the NADPH-activity. By leading to GAPDH autoinhibition, thioredoxin and NAD may thus concur to the dark inactivation of the enzyme in vivo.

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