Capturing the domain crosstalk in full length LRRK2 and LRRK2RCKW.

Araştırma özeti

Kaynak özetin Türkçe makine çevirisi. Klinik kullanım öncesinde özgün yayınla karşılaştırılmalı; hekim incelemesi değildir. cc by

LRRK2, bir kinaz ve bir GTPaz etki alanı da dahil olmak üzere üç katalitik olarak inert N-terminal etki alanı (NtDs) ve dört C-terminal etki alanına sahip çok alanlı bir proteindir. LRRK2 mutasyonları Parkinson hastalığı ile bağlantılıdır. LRRK2RCKW ve tam uzunlukta inaktif LRRK2 (fl-LRRK2INACT) monomerinin son yapıları, kinaz etki alanının LRRK2 aktivasyonunu sürdüğünü ortaya koydu. LRR etki alanı ve aynı zamanda sipariş edilen bir LRR- COR bağlayıcısı, kinaz etki alanının C-lobunun etrafına sarılır ve substrat bağlanma yüzeyini fl-LRRK2INACT'te steril olarak bloke eder. Burada alan adları arasındaki çapraz konuşmaya odaklanıyoruz. fl-LRRK2 ve LRRK2RCKW'nin GTPaz ve kinaz aktiviteleriyle ilgili biyokimyasal çalışmalarımız, mutasyonların araştırılan alan sınırlarına bağlı olarak bu çapraz konuşmayı nasıl farklı şekilde etkilediğini ortaya koymaktadır. Dahası, NtD'lerin kaldırılmasının değiştirilmiş intramoleküler düzenlemeye yol açtığını gösteriyoruz. Çapraz konuşmayı daha fazla araştırmak için, LRRK2RCKW ve Gaussian Accelerated Molecular Dynamics'in (GAMD) konformasyonunu karakterize etmek için fl-LRRK2 ve LRRK2RCKW'nin dinamik portrelerini oluşturmak için Hidrojen-Döteryum değişim Kütle Spektrometrisi (HDX-MS) kullandık. Bu modeller, vahşi tip ve mutant LRRK2'lerdeki dinamik değişiklikleri araştırmamıza izin verdi. Verilerimiz, A3ROC sarmalının, ROC etki alanındaki Switch II motifinin ve LRR-ROC bağlantı elemanının yerel ve küresel konformasyonel değişikliklere aracılık etmede çok önemli rol oynadığını göstermektedir. Bu bölgelerin fl-LRRK2 ve LRRK2RCKW'deki diğer etki alanlarından nasıl etkilendiğini gösteriyoruz ve NtD'lerin yanı sıra PD mutasyonlarının serbest bırakılmasının, sonuçta kinaz ve GTPaz faaliyetlerini etkileyen ROC ve kinaz etki alanlarının uyum ve dinamiklerinde değişikliklere neden olduğunu gösteriyoruz. Bu allosterik bölgeler potansiyel terapötik hedeflerdir.

Özgün kaynak özetini okuyun

LRRK2 is a multi-domain protein with three catalytically inert N-terminal domains (NtDs) and four C-terminal domains, including a kinase and a GTPase domain. LRRK2 mutations are linked to Parkinson's Disease. Recent structures of LRRK2RCKW and a full-length inactive LRRK2 (fl-LRRK2INACT) monomer revealed that the kinase domain drives LRRK2 activation. The LRR domain and also an ordered LRR- COR linker, wrap around the C-lobe of the kinase domain and sterically block the substrate binding surface in fl-LRRK2INACT. Here we focus on the crosstalk between domains. Our biochemical studies of GTPase and kinase activities of fl-LRRK2 and LRRK2RCKW reveal how mutations influence this crosstalk differently depending on the domain borders investigated. Furthermore, we demonstrate that removing the NtDs leads to altered intramolecular regulation. To further investigate the crosstalk, we used Hydrogen-Deuterium exchange Mass Spectrometry (HDX-MS) to characterize the conformation of LRRK2RCKW and Gaussian Accelerated Molecular Dynamics (GaMD) to create dynamic portraits of fl-LRRK2 and LRRK2RCKW. These models allowed us to investigate the dynamic changes in wild type and mutant LRRK2s. Our data show that the a3ROC helix, the Switch II motif in the ROC domain, and the LRR-ROC linker play crucial roles in mediating local and global conformational changes. We demonstrate how these regions are affected by other domains in fl-LRRK2 and LRRK2RCKW and show how unleashing of the NtDs as well as PD mutations lead to changes in conformation and dynamics of the ROC and kinase domains which ultimately impact kinase and GTPase activities. These allosteric sites are potential therapeutic targets.

Bilimsel değerlendirme

Araştırma sorusu

Sorunun kapsamı orijinal çalışma üzerinden değerlendirilir.

Yöntem ve örneklem

Çalışma tasarımı ve örneklem için kaynak makaleyi kontrol edin.

Temel bulgular

Bu kayıt için editoryal olarak onaylanmış bulgu özeti henüz yayımlanmadı.

Sınırlılıklar

Sonuçların genellenebilirliği, yanlılık ve klinik anlamı ayrıca incelenmelidir.

Bibliyografik veriden yöntem, örneklem veya klinik sonuç çıkarımı yapılmaz.