Ca2が占めるMus筋肉からの野生型セントリン1の結晶構造

Mus Musculus Centrin 1（MMCEN1）は、信号変換成分を介して外部セグメントを代謝的に活性な内部セグメントに接続する光受容細胞の繊毛に位置しています。繊毛では、MMCEN1は、光受容体の活性化の結果として、コンパートメント間のトランスデュシンの転座に関与しています。この研究では、構造ベースの突然変異誘発を使用して、野生型MMCEN1の結晶構造とそのCa2+結合特性を報告します。結晶構造は、3つの構造的特徴、つまり、各EFハンドモチーフで等しく占有されている4つのCa2+、n-lobesおよびc-lobesでのヘリックス運動に伴う構造変化、およびca2+がn-lobeでEFハンドIとIIに結合する場合のn-c型二量体化の採用を示します。MMCEN1ダイマーの存在は、ネイティブページごとに溶液で確認されました。等温滴定熱量測定データは、4つの独立した部位でのCa2+の連続的な結合を示しました。EFハンドIの変異S45AおよびD49Aだけで、野生型タンパク質のCa2+結合特性が破壊されました。MMCEN1の結晶構造に基づいて、n-lobeでのCa2+結合によってNおよびClobesの間の二量体化モードが必要になる可能性があることをお勧めします。

Mus musculus centrin 1 (MmCen1) is located at the cilium of photoreceptor cells connecting the outer segment through signal transduction components to the metabolically active inner segment. In the cilium, MmCen1 is involved in the translocation of transducin between compartments as a result of photoreceptor activation. In this study, we report the crystal structure of wild-type MmCen1 and its Ca2+-binding properties using structure-based mutagenesis. The crystal structure exhibits three structural features, i.e. four Ca2+ equally occupied at each EF-hand motif, structural changes accompanying helix motion at the N- and C-lobes, and adoption of N-C type dimerization when Ca2+ binds to EF-hand I and II in the N-lobe. The presence of MmCen1 dimers was confirmed in solution by native PAGE. Isothermal titration calorimetry data showed sequential binding of Ca2+ at four independent sites. Mutations S45A and D49A in EF-hand I alone disrupted the Ca2+-binding property of the wild-type protein. Based on the crystal structure of MmCen1, we suggest that a dimerization mode between the N- and C-lobes may be required by Ca2+ binding at the N-lobe.