鉄とビスマスに結合したヒト血清トランスフェリンは、n-lobeに部分的に開かれた立体構造を明らかにします

ヒト血清トランスフェリン（HTF）は、Fe（III）をしっかりとしかし可逆的に結合し、受容体を介したエンドサイトーシスプロセスを介して細胞に供給します。金属結合と放出は、タンパク質の有意な立体構造変化をもたらします。ここでは、それぞれ2.8および2.4Åの解像度で、それぞれ2.8および2.4Åの解像度で、dif（n）fe（c）-htf）およびビスマス結合HTF（bi（n）fe（c）-htf）の結晶構造を報告します。特に、両方の構造のn-Lobesは、Apo-HTFとHolo-HTFのものとの間にユニークな「部分的に開かれた」立体構造を示します。n-lobeのFe（III）およびBi（III）は、アニオンのほかに、Holo-HTFの4つの残基とは対照的に、それぞれ2つ（Tyr95およびTyr188）と1つのチロシン残基のみとのみです。両方の構造のCローブ​​は、4つの残基と炭酸塩に調整する鉄で完全に閉じられています。ここで観察されるHTFの構造は、トランスフェリンファミリータンパク質の動的な性質で捕捉された主要な配座異性体を表し、トランスフェリンファミリーにおける金属の取り込みと放出のメカニズムを理解するための構造的基盤を提供します。

Human serum transferrin (hTF) binds Fe(III) tightly but reversibly, and delivers it to cells via a receptor-mediated endocytosis process. The metal-binding and release result in significant conformational changes of the protein. Here, we report the crystal structures of diferric-hTF (Fe(N)Fe(C)-hTF) and bismuth-bound hTF (Bi(N)Fe(C)-hTF) at 2.8 and 2.4 Å resolutions respectively. Notably, the N-lobes of both structures exhibit unique "partially-opened" conformations between those of the apo-hTF and holo-hTF. Fe(III) and Bi(III) in the N-lobe coordinate to, besides anions, only two (Tyr95 and Tyr188) and one (Tyr188) tyrosine residues, respectively, in contrast to four residues in the holo-hTF. The C-lobe of both structures are fully closed with iron coordinating to four residues and a carbonate. The structures of hTF observed here represent key conformers captured in the dynamic nature of the transferrin family proteins and provide a structural basis for understanding the mechanism of metal uptake and release in transferrin families.