異なるリジンアシル化の進化した選択的消去剤

アシルグループの長さ、電荷、飽和が異なる多様なタンパク質修飾のファミリーであるリジンアシル化は、多くの重要な生理学的プロセスに関連しています。基質プロモーションのリジンアセチルトランスフェラーゼとデアセチルゼ（KDACS）の小さなセットのみが、この膨大なさまざまな変更を取り付けて除去します。1種類のアシル化のみを除去する設計されたKDACは、異なるアシル化のさまざまな寄与を分析するのに役立ちます。クロトニル - リジンと比較して、ブチリル - リジンに対して最大400倍選択的なバリアントを識別し、識別されたバリアントを特定したバリアントを特定しました。構造分析により、酵素は結合ペプチドのアシル化の種類に応じて異なる立体構造状態を採用することが明らかになりました。ブチリル選択的KDACバリアントを使用して、細胞のアシル化スペクトルをリジンクロトニル化の増加にシフトしました。これらの新しい酵素は、細胞生理学における異なるリジンアシル化の役割を分析するのに役立ちます。

Lysine acylations, a family of diverse protein modifications varying in acyl-group length, charge, and saturation, are linked to many important physiological processes. Only a small set of substrate-promiscuous lysine acetyltransferases and deacetylases (KDACs) install and remove this vast variety of modifications. Engineered KDACs that remove only one type of acylation would help to dissect the different contributions of distinct acylations. We developed a bacterial selection system for the directed evolution of KDACs and identified variants up to 400 times more selective for butyryl-lysine compared to crotonyl-lysine. Structural analyses revealed that the enzyme adopts different conformational states depending on the type of acylation of the bound peptide. We used the butyryl-selective KDAC variant to shift the cellular acylation spectrum towards increased lysine crotonylation. These new enzymes will help in dissecting the roles of different lysine acylations in cell physiology.