För att kristallisera proteinet avlägsnades his6-etiketten proteolytiskt genom TEV-proteasbehandling. Proteinkristallisering alla kristaller odlades med hjälp av ångdiffusion och stillasittande droppar på brunnen.
Kristaller märkta med selenometionin PARP12 erhölls vid 20 XC efter blandning av lika stora mängder proteinlösning med kristaller, uppträdde efter 1 dag och fortsatte att växa i 1 vecka. Förlängda lamellära kristaller uppträdde inom 14 dagar. Kristallerna uppträdde efter 3 dagar och blötläggdes i en bra lösning med tillsats av 10 mM PJ34 i 24 timmar.
Kristallerna växte i 10 dagar. Alla data har indexerats och integrerats med XDS. Refmac5 användes för förfining och Coot för modellbyggnad. Den asymmetriska enheten innehöll två proteinmonomerer. Den första automatiska modellbyggnaden, förfiningen och modellkonstruktionen gjordes enligt ovan. Enzymatiska analyser av ADP-ribosyltransferas utvärderades, eftersom de beskrivna reaktionerna stoppades genom tillsats av 6-m guanidinhydroklorid.
Plattbrunnarna tvättades vid 0.
Efter inkubation med streptavidin konjugerat med pepparrotperoxidas 0. Liganden togs bort från 4F0E. När man förberedde sig för MD-modellering i AMBER12 37 neutraliserades proteiner, inklusive kristallografiskt vatten, med klorjoner och solvaterades i en stympad vattenlåda med en oktaeder i form av en oktaeder, vilket gav ett 10 JJ vattenskal runt proteinet.
Först ersattes vatten och joner med energi, och protein var begränsat till 2. För alla följande steg, inklusive MD, applicerades ett orelaterat avstånd på 10 miljarder skivor tillsammans med partikelnätmetoden 38, cocktailmetoden 39 användes och tidssteget var 0. Det uppvärmda systemet balanserades vid ett konstant tryck på 1 stång med isotrop lägesskalning och en tryckavslappningstid på 2 ps under PS.
Det balanserade systemet var utgångspunkten i NS MD-simuleringen med samma MD-parametrar som i jämvikten. Ramarna extraherades varje 6 ps under simuleringen. De genomsnittliga kvadratavstånden för RMS-avstånden för de starka proteinatomerna i varje ram under hela 50 ns-simuleringen beräknades med hjälp av den första ramen som referens.
Vätebindningar styrdes genom att konstruera en donator D-Acceptor på ett tungt atomavstånd och en D-H-A-vinkel. I fallet med ekvivalenta väten, e. dessutom ändrar slingan mellan resterna och i domän II något sin konformation för att undvika en sterisk kollision med porfyrin. En av de största förskjutningarna är att sidokedjorna av resterna Tyr26, LEU43 och Phe Tyr26 och PHE rör sig med 7 JJ och 2.
Intressant, i kombination med DSDP, se nedan, förskjuts dessa rester på ett liknande sätt, även om hämmaren i detta fall inte tränger in i bindningsspalten i samma utsträckning som N-MEMP. Å andra sidan är spiralerna 1 och 2 och slingan mellan dem inte förskjutna i DSDP-komplexet jämfört med vildtypsproteinet. En fantastisk egenskap hos n-MEMP-komplexet och HISALA-ferrokelatasvarianten jämfört med vildtypens enzymkomplex är att en annan n-MEMP-isomer binder i fickan på den aktiva platsen.
I den kemiska syntesen av kommersiellt tillgängliga N-MEMP, metylering av var och en av de fyra pyrrolen kväveatomer kan förekomma på båda sidor av ringen, vilket resulterar i åtta olika isomerer med åtta olika snedvridningar utanför planet för Pyrrolenringen.
En representation av strukturerna hos isomerer som binder till det vilda enzymet och till HISALA-varianten visas i Fig. Den förvrängda pyrrolen hänvisar fortfarande till utrymmet mellan Glu och Ala Fig. att vara en av de faktorer som kan kontrollera porfyrins kemiska egenskaper i levande organismer. NSD beräkningar Fig. Detta överensstämmer med tidigare spektroskopiska observationer.
De två strukturerna har ungefär samma grad av bristning, men för hämmaren associerad med domung av vildtypsproteinet finns ungefär hälften av hämmaren av Hisala-varianten. Slutligen visar analysen att x-förgrening råder i komplexet med vildtyp ferrokelatas, medan Y-förgrening råder i porfyrin bundet till hisala-enzymet. Under inga omständigheter bidrar deformationen av operationen väsentligt till förvrängning.
Detta kan också ses i Fig. Vi jämförde också de snedvridningar som infördes på N-MEMP och mesoporfyrin av en katalytisk antikropp till snedvridningar som infördes av ferrokelatas. Även om NA n-provregionens isomer i båda fallen är bunden, i fallet med en antikropp, är en annan enantiomer bunden, med metylgruppen riktad mot motsatt sida av makrocykelplanet jämfört med enantiomeren associerad med ferrokelatas.
Detta återspeglas i motsatt tecken på deformationer i ferrokelatas och antikroppar.Som framgår av figuren är de absoluta värdena för de olika n-provförskjutningarna associerade med den katalytiska antikroppen och ferrokelatas av vildtyp i princip desamma, förutom gapet, vilket är dubbelt så stort för ferrokelataskomplexet som för antikroppen. Förvrängningen av n-skiftet i lösningen visas för jämförelse.
Detta står i kontrast till tidigare experiment, som visade en gradvis ackumulering av metall i mitten av makrocykeln och demetylering av N-skiftet. Dessa resultat ger det mest direkta beviset på den avgörande rollen för dess invariant i metalliseringsreaktionen och tyder tydligt på att metallen ska komma in i ringen från den sida som möter hans tidigare arbete visade att hisala B-varianten.
Dessutom visade metallblötning av kristaller som inte innehåller porfyrin av detta protein några spår av metall associerad med ALA, vi kristalliserade DSDP i ett komplex med vild typ B. Den övergripande konformationen av komplexet ligger nära ferrokelataskonflikten av vildtyp, med undantag för förskjutningen av sidokedjorna hos de ovan nämnda resterna Tyr26, LEU43 och PHE, binder inhibitorn nära proteinets yta med hjälp av, med en av disulfonsyragrupperna i nära kontakt med sidokedjan av den och hydroxylgruppen TYR133.
Den andra gruppen av disulfonsyra interagerar med Guanido ARG30-gruppen och huvudamidgruppen ASN 3. Ytterligare stabilisering uppnås genom interaktion av syre på ILE29-basen med en av pyrrol-nio kväveatomer och en av propionatgrupperna med Guanido Agr-gruppen. Dessa interaktioner håller porfyrin ungefär halvvägs in i bindningsklyvningen jämfört med n-provbindningen, även om den allmänna orienteringen av de två molekylerna i förhållande till bindningsfickan är densamma i båda fallen.
Fig. Öppna DSDP med vildtyp ferrokelatas i en ny flik. Diskussion av de nyligen bestämda strukturerna hos den humana Glulys ferrokelatasvarianten i komplex med ppix-substratet, hämmad av det ledande mellanprodukten av vildtypen enzym och feala-variantkomplexprodukten visar att porfyrin är bundet i orientering i en orientering som skiljer sig från vad som observeras i strukturer B.
I humant ferrokelatas roterar porfyrin ungefär femton och begravs av ytterligare 4. Skillnader i porfyrinbindning och klyftkonformation som finns i B. således, såsom visas i FIG. Detta tyder på att båda varianterna av strukturen, stängda och öppna, kan samexistera i lösning och att porfyrinbindning helt enkelt stabiliserar den slutna konformationen. När det gäller en porfyrinfri struktur hos ett humant enzym verkar flera molegenta molekyler som är bundna vid ingången till klyftan stabilisera den öppna konformationen hos båda monomererna.
Detta visas i Fig. Superpositionen visar att medan helix 1 och slingan mellan Helix 1 och 2 har ungefär samma längd i eukaryotiska och bakteriella enzymer, är helix 2 längre i jästenzymerna Thr78 - Gly99 och Glu38 - Gly51. i jäst och B. Det finns också en böjning orsakad av Pro89 i mitten av spiralen i jäststrukturen. Figurerna visar att bindningen av porfyrin till den slutna konformationen av jäst eller humant ferrokelatas är i samma orientering som I B.
Således bindningen av porfyrin till humant och jästferrokelatas och uppenbarligen andra eukaryota ferrokelataser, i samma orientering som I B. Detta tyder på den spännande möjligheten att bakteriell och eukaryotisk ferrokelatas kan binda porfyrin i två olika riktningar och ändå uppnå samma tysta förvrängning som krävs för metallinsättning. Upptäckt i en ny jämförelse av flikar av ferrokelatasstrukturer.
Den porfyrinblå molekylen visas med hjälp av pinnar. N-Smemp grön visas med pinnar. Den steriska kollisionen mellan n-shift propionsyra sidokedjorna med proteinstrukturen ses i B.