GTP結合は、必須GTPase Obgeの有毒変異体アイソフォームの活性化に必要です

OBGタンパク質は細菌の生存率に不可欠ですが、この普遍的に保存されたGTPaseの細胞機能は謎めいたままです。さらに、このタンパク質の活性に対するGTPおよびGDP結合の影響はほとんど不明です。以前は、細胞死を引き起こすOBGE（大腸菌のOBGタンパク質）の突然変異体アイソフォームを特定しました。この研究では、細胞死をタンパク質活動のための容易にアクセス可能な読み取りとして使用して、この変異体obge*アイソフォームの毒性効果に関する生化学的要件を探ります。N末端ドメインの欠如とGTP結合親和性の低下の両方が、OBGE*媒介毒性を中和することの両方です。さらに、N末端ドメインをGドメインに接続する領域の欠失は、同様に毒性を廃止します。まとめると、これらのデータは、obge*によるGTP結合が、毒性を付与するためにN末端ドメインに送信される立体構造の変化を引き起こすことを示しています。したがって、obge*-gtpは、obge*-gdpではなく、細胞生存率に有害なObge*のアクティブな形式であると結論付けます。これらのデータに基づいて、野生型OBGEについても、GTP結合トリガーの立体構造変化がN末端ドメインに影響し、それによってOBGE機能を制御すると推測します。

Even though the Obg protein is essential for bacterial viability, the cellular functions of this universally conserved GTPase remain enigmatic. Moreover, the influence of GTP and GDP binding on the activity of this protein is largely unknown. Previously, we identified a mutant isoform of ObgE (the Obg protein of Escherichia coli) that triggers cell death. In this research we explore the biochemical requirements for the toxic effect of this mutant ObgE* isoform, using cell death as a readily accessible read-out for protein activity. Both the absence of the N-terminal domain and a decreased GTP binding affinity neutralize ObgE*-mediated toxicity. Moreover, a deletion in the region that connects the N-terminal domain to the G domain likewise abolishes toxicity. Taken together, these data indicate that GTP binding by ObgE* triggers a conformational change that is transmitted to the N-terminal domain to confer toxicity. We therefore conclude that ObgE*-GTP, but not ObgE*-GDP, is the active form of ObgE* that is detrimental to cell viability. Based on these data, we speculate that also for wild-type ObgE, GTP binding triggers conformational changes that affect the N-terminal domain and thereby control ObgE function.