Structural insights into the GTP-driven monomerization and activation of a bacterial LRRK2 homolog using allosteric nanobodies.

Araştırma özeti

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

Roko proteinleri, insan LRRK2'deki mutasyonların ailesel Parkinson hastalığının önemli bir nedeni olarak tanımlanmasından sonra ilgi odağına girdi. LRRK2, bir GTPaz ve protein kinaz aktivitesini birleştiren büyük ve karmaşık bir proteindir ve hastalık mutasyonları kinaz aktivitesini arttırırken, muhtemelen GTPaz aktivitesini azaltır. Her iki katalitik faaliyet arasında bir çapraz iletişim önerilmiş olsa da, altta yatan mekanizmalar ve GTPaz etki alanının düzenleyici rolü bilinmemektedir. LRRK2'nin çeşitli yapıları bildirilmiştir, ancak aktif GTP'ye bağlı hallerindeki Roco proteinlerinin yapıları eksiktir. Burada, tek parçacıklı kriyo-elektron mikroskobu kullanarak, GTP'ye bağlı durumdaki bakteriyel bir Roco proteininin (CtRoco) yapısını çözmek için, iki konformasyona özgü nanobodi tarafından desteklenir: NbRoco1 ve NbRoco2. Bu yapı CtRoco'yu aktif bir monomerik durumda sunar, LRR-Roc bağlayıcısını menteşe olarak kullanarak çok büyük bir GTP kaynaklı konformasyonel değişime sahiptir. Dahası, bu yapı NbRoco1 ve NbRoco2'nin CtRoco'yu allosterik bir şekilde etkinleştirmek için nasıl işbirliği yaptığını göstermektedir. Toplamda, verilerimiz Roco proteinlerinin aktivasyon mekanizması hakkında LRRK2 düzenlemesi ile ilgili önemli yeni bilgiler sağlar ve GTPaz aktivitesinin allosterik modülasyonu için yeni yollar önerir.

Özgün kaynak özetini okuyun

Roco proteins entered the limelight after mutations in human LRRK2 were identified as a major cause of familial Parkinson's disease. LRRK2 is a large and complex protein combining a GTPase and protein kinase activity, and disease mutations increase the kinase activity, while presumably decreasing the GTPase activity. Although a cross-communication between both catalytic activities has been suggested, the underlying mechanisms and the regulatory role of the GTPase domain remain unknown. Several structures of LRRK2 have been reported, but structures of Roco proteins in their activated GTP-bound state are lacking. Here, we use single-particle cryo-electron microscopy to solve the structure of a bacterial Roco protein (CtRoco) in its GTP-bound state, aided by two conformation-specific nanobodies: NbRoco1 and NbRoco2. This structure presents CtRoco in an active monomeric state, featuring a very large GTP-induced conformational change using the LRR-Roc linker as a hinge. Furthermore, this structure shows how NbRoco1 and NbRoco2 collaborate to activate CtRoco in an allosteric way. Altogether, our data provide important new insights into the activation mechanism of Roco proteins, with relevance to LRRK2 regulation, and suggest new routes for the allosteric modulation of their GTPase activity.

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.